Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть I. Васильев А.Н - 132 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

ðåçîíàíñíûì, òî åñòü ïðè ïðå
-
íåáðåæåíèè âçàèìîäåéñòâèåì
ñîîòâåòñòâóþùàÿ ëèíèÿ èìååò
íóëåâóþ øèðèíó, à äðóãîé (ïå
-
ðåõîä ñ óðîâíÿ
c
2
â ñîñòîÿíèå
íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà
k
)—íå
-
ðåçîíàíñíûé. Ýôôåêò Ôàíî
[84] êàê ðàç è îïèñûâàåò ïîÿâ
-
ëåíèå óçêîé ëèíèè ïîãëîùåíèÿ
íà ôîíå íåïðåðûâíîãî ïîãëîùå
-
íèÿ. Ðàíåå ïðè îïèñàíèè ïðî
-
öåññà ïîãëîùåíèÿ ñâåòà, íàïðè
-
ìåð â ìîäåëè íåâçàèìîäåéñòâó
-
þùèõ ýëåêòðîíîâ, ïðåäïîëàãà
-
ëîñü, ÷òî ïîëíàÿ âåðîÿòíîñòü ïîãëîùåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñóììîé
ïàðöèàëüíûõ âåðîÿòíîñòåé îòäåëüíûõ ïðîöåññîâ. Ýòî ïåðåñ-
òàåò áûòü ñïðàâåäëèâûì, åñëè ðàçëè÷íûå ñîñòîÿíèÿ âçàèìî-
äåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé.
Íà ðèñ. 22 ïðèâåäåíà ñõåìà óðîâíåé, èëëþñòðèðóþùèõ
ýôôåêò Ôàíî. Ïîä äåéñòâèåì ôîòîíà ñ ýíåðãèåé
hw
âîçìîæíû
ïåðåõîäû èç îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ
g
êàê â ñîñòîÿíèå
a
a
=
+
aa g
c
1
, òàê è â ñîñòîÿíèå
laag
k
c
=
+
2
. Òàêèì îáðàçîì,
îòëè÷íû îò íóëÿ ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû äèïîëüíûõ ïåðåõîäîâ
M
ga
è
M
gl
. Îäíàêî ñîñòîÿíèå
a
âçàèìîäåéñòâóåò ñ ñîñòîÿíè-
åì
l
÷åðåç ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå ïîëå. Ìàòðè÷íûé ýëåìåíò îïå-
ðàòîðà âçàèìîäåéñòâèÿ èìååò âèä
V
a
a
a
y
l
c
k
c
c
e
lgaa
e
aa g
drdr
=
-
=
-
=
=
++
*
2
12
2
12
3
1
3
2
2
1
1
rr rr
(
[]
rr
rr
rr r r
12
2
12
21 2 1
22
)()
() () () ().
ò
*
-
´
´-
y
yy yy
aa
l
cc
e
Ïåðâûé ÷ëåí ñîîòâåòñòâóåò ïðîöåññó, ïîêàçàííîìó íà
ðèñ. 22á, à âòîðîé – íà ðèñ. 22à. Çíàê ìèíóñ âîçíèêàåò èç-çà
ôåðìèîííîé ñòàòèñòèêè ýëåêòðîíîâ. Â ýòèõ ïðåäïîëîæåíèÿõ
ôîðìà ëèíèè ïîãëîùåíèÿ ïðèíèìàåò ñëåäóþùèé âèä:
131
E
t
c
c
a
k
2
1
à
á
Ðèñ. 22. Ñõåìû ïåðåõîäîâ ïðè
îïèñàíèè ýôôåêòà Ôàíî. Ðà
-
äèàöèîííûå ïåðåõîäû ïîêàçà
-
íû ïóíêòèðíûìè ñòðåëêàìè.
ðåçîíàíñíûì, òî åñòü ïðè ïðå- à                         k           á
íåáðåæåíèè âçàèìîäåéñòâèåì
                                      E
ñîîòâåòñòâóþùàÿ ëèíèÿ èìååò t                          a
íóëåâóþ øèðèíó, à äðóãîé (ïå-
ðåõîä ñ óðîâíÿ c2 â ñîñòîÿíèå
                                                       c2
íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà k) — íå-
ðåçîíàíñíûé. Ýôôåêò Ôàíî
[84] êàê ðàç è îïèñûâàåò ïîÿâ-                         c1
ëåíèå óçêîé ëèíèè ïîãëîùåíèÿ Ðèñ. 22. Ñõåìû ïåðåõîäîâ ïðè
íà ôîíå íåïðåðûâíîãî ïîãëîùå- îïèñàíèè ýôôåêòà Ôàíî. Ðà-
íèÿ. Ðàíåå ïðè îïèñàíèè ïðî- äèàöèîííûå ïåðåõîäû ïîêàçà-
öåññà ïîãëîùåíèÿ ñâåòà, íàïðè- íû ïóíêòèðíûìè ñòðåëêàìè.
ìåð â ìîäåëè íåâçàèìîäåéñòâó-
þùèõ ýëåêòðîíîâ, ïðåäïîëàãà-
ëîñü, ÷òî ïîëíàÿ âåðîÿòíîñòü ïîãëîùåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñóììîé
ïàðöèàëüíûõ âåðîÿòíîñòåé îòäåëüíûõ ïðîöåññîâ. Ýòî ïåðåñ-
òàåò áûòü ñïðàâåäëèâûì, åñëè ðàçëè÷íûå ñîñòîÿíèÿ âçàèìî-
äåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé.
    Íà ðèñ. 22 ïðèâåäåíà ñõåìà óðîâíåé, èëëþñòðèðóþùèõ
ýôôåêò Ôàíî. Ïîä äåéñòâèåì ôîòîíà ñ ýíåðãèåé hwâîçìîæíû
ïåðåõîäû èç îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ g êàê â ñîñòîÿíèå
 a = a a+ a c1 g , òàê è â ñîñòîÿíèå l = a k+ a c2 g . Òàêèì îáðàçîì,
îòëè÷íû îò íóëÿ ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû äèïîëüíûõ ïåðåõîäîâ
Mga è Mgl . Îäíàêî ñîñòîÿíèå a âçàèìîäåéñòâóåò ñ ñîñòîÿíè-
åì l ÷åðåç ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå ïîëå. Ìàòðè÷íûé ýëåìåíò îïå-
ðàòîðà âçàèìîäåéñòâèÿ èìååò âèä
                   e2                     e2
    Val = a              l = g a c+ a k         a a+ a c1 g =
                 r1 - r2           2    r1 - r2

                                                     e2
        = ò d 3 r1 d 3 r2 y *c1 (r1 ) y l* (r2 )           ´
                                                   r1 - r2

         [
        ´ y c2 (r2 ) y a (r1 ) - y a (r2 ) y c2 (r1 ) .  ]
    Ïåðâûé ÷ëåí ñîîòâåòñòâóåò ïðîöåññó, ïîêàçàííîìó íà
ðèñ. 22á, à âòîðîé – íà ðèñ. 22à. Çíàê ìèíóñ âîçíèêàåò èç-çà
ôåðìèîííîé ñòàòèñòèêè ýëåêòðîíîâ. Â ýòèõ ïðåäïîëîæåíèÿõ
ôîðìà ëèíèè ïîãëîùåíèÿ ïðèíèìàåò ñëåäóþùèé âèä:



                                        131

Страницы