Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть I. Васильев А.Н - 25 стр.

UptoLike

6. Ïðè èçó÷åíèè ñïåêòðîâ îòðàæåíèÿ íåîáõîäèìî èìåòü â
âèäó, ÷òî ïðè î÷åíü ñèëüíûõ èíòåíñèâíîñòÿõ ïàäàþùåãî
ñâåòà (íàïðèìåð, ïðè èññëåäîâàíèÿõ ñ ïîìîùüþ ëàçåðîâ)
âîçìîæíî ïðîÿâëåíèå íåëèíåéíûõ ýôôåêòîâ (óìíîæåíèå
÷àñòîòû, ïàðàìåòðè÷åñêèå ýôôåêòû). Ïðè îïèñàíèè ïîã
-
ëîùåíèÿ â ýòîì ñëó÷àå óæå íåëüçÿ ïîëüçîâàòüñÿ ëèíåéíîé
òåîðèåé ñ âîñïðèèì÷èâîñòÿìè
n
è
k
.
7.  ñðåäàõ ñ èñêóñòâåííî ñîçäàííîé ïåðèîäè÷åñêîé
ñòðóêòóðíîé íåîäíîðîäíîñòüþ ñ õàðàêòåðíûìè ðàçìåðàìè
ïîðÿäêà äëèíû âîëíû íàáëþäàþòñÿ ÿðêî âûðàæåííûå
äèôðàêöèîííûå ýôôåêòû, ïðîÿâëÿþùèåñÿ â ñèëüíîé
çàâèñèìîñòè õàðàêòåðèñòèê ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà îò
íàïðàâëåíèÿ è ÷àñòîòû (ýôôåêòû "ôîòîííûõ êðèñòàëëîâ",
íåîòðàæàþùèå ïîêðûòèÿ, òàê íàçûâàåìûå ñðåäû
îòðèöàòåëüíûì ïîêàçàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ"). Ýòà òåìà â
íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðèâëåêàåò áîëüøîå âíèìàíèå.
8. Íàêîíåö, ïðîöåññ âçàèìîäåéñòâèÿ ñâåòà ñ âåùåñòâîì ñâî-
äèòñÿ íå ïðîñòî ê îòðàæåíèþ ñâåòà. Ïîãëîùåíèå ýíåðãèè
ïàäàþùèõ êâàíòîâ ñâåòà ïðèâîäèò ê ìíîæåñòâó âòîðè÷íûõ
ïðîöåññîâ: ðàññåÿíèå ñâåòà â êðèñòàëëå áåç èçìåíåíèÿ ÷àñ-
òîòû êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå ñ îòíîñèòåëüíî ñëàáûì
èçìåíåíèåì ÷àñòîòû ïàäàþùåãî ñâåòà, ëþìèíåñöåíöèÿ, â
òîì ÷èñëå è ñ äîâîëüíî çíà÷èòåëüíîé âðåìåííîé çàäåðæ-
êîé, ôîòîýôôåêò è ïð. Ïðè ýòîì â ïðàêòè÷åñêèõ èçìåðåíè-
ÿõ áûâàåò íåîáõîäèìî îòäåëÿòü ñâåò ëþìèíåñöåíöèè îò îò-
ðàæåííîãî ñâåòà è ò. ä. Èç-çà ðàçëè÷èÿ äèàãðàìì íàïðàâ-
ëåííîñòè ëþìèíåñöåíöèè è çåðêàëüíî îòðàæåííîãî ñâåòà,
èç-çà ÷àñòîòíûõ ñäâèãîâ ðàçäåëåíèå ýòèõ ïðîöåññîâ â
ïðèíöèïå íåñëîæíî îñóùåñòâèòü. Â íàñòîÿùåé êíèãå ïîä
-
ðîáíî ðàññìîòðåíû ìíîãèå âòîðè÷íûå ïðîöåññû, ïîýòîìó
çäåñü ìîæíî îãðàíè÷èòüñÿ ñäåëàííûìè çàìå÷àíèÿìè.
Òàêèì îáðàçîì, èññëåäîâàíèå äàæå òàêîãî ïðîñòîãî ïðî
-
öåññà, êàê îòðàæåíèå ñâåòà îò êðèñòàëëîâ, ñâÿçàíî ñ ðÿäîì
ïðèíöèïèàëüíûõ îãðàíè÷åíèé è óñëîæíåíèé. Âñå ïðèâåäå
-
ííûå âûøå ðàçëè÷íûå ôàêòîðû âëèÿþò íå òîëüêî íà ïðîöåññ
îòðàæåíèÿ ñâåòà, íî è íà ìíîãèå äðóãèå ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå
ýôôåêòû.
Ðàññìîòðèì êîðîòêî ðÿä ñïîñîáîâ èçìåðåíèÿ îïòè÷åñêèõ
êîíñòàíò. Â øèðîêîé îáëàñòè ñïåêòðà âîçìîæíî íåïîñðåäñò
-
âåííîå èçìåðåíèå òîëüêî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ
a
å
-
ïîñðåäñòâåííîå èçìåðåíèå
n
îãðàíè÷èâàåòñÿ îáëàñòüþ ïðîç
-
ðà÷íîñòè êðèñòàëëà (
1
ñì
–1
). Îäíàêî èçìåðåíèÿ
24
6. Ïðè èçó÷åíèè ñïåêòðîâ îòðàæåíèÿ íåîáõîäèìî èìåòü â
   âèäó, ÷òî ïðè î÷åíü ñèëüíûõ èíòåíñèâíîñòÿõ ïàäàþùåãî
   ñâåòà (íàïðèìåð, ïðè èññëåäîâàíèÿõ ñ ïîìîùüþ ëàçåðîâ)
   âîçìîæíî ïðîÿâëåíèå íåëèíåéíûõ ýôôåêòîâ (óìíîæåíèå
   ÷àñòîòû, ïàðàìåòðè÷åñêèå ýôôåêòû). Ïðè îïèñàíèè ïîã-
   ëîùåíèÿ â ýòîì ñëó÷àå óæå íåëüçÿ ïîëüçîâàòüñÿ ëèíåéíîé
   òåîðèåé ñ âîñïðèèì÷èâîñòÿìè n è k.
7.  ñðåäàõ ñ èñêóñòâåííî ñîçäàííîé ïåðèîäè÷åñêîé
   ñòðóêòóðíîé íåîäíîðîäíîñòüþ ñ õàðàêòåðíûìè ðàçìåðàìè
   ïîðÿäêà äëèíû âîëíû íàáëþäàþòñÿ ÿðêî âûðàæåííûå
   äèôðàêöèîííûå ýôôåêòû, ïðîÿâëÿþùèåñÿ â ñèëüíîé
   çàâèñèìîñòè õàðàêòåðèñòèê ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñâåòà îò
   íàïðàâëåíèÿ è ÷àñòîòû (ýôôåêòû "ôîòîííûõ êðèñòàëëîâ",
   íåîòðàæàþùèå ïîêðûòèÿ, òàê íàçûâàåìûå ñðåäû "ñ
   îòðèöàòåëüíûì ïîêàçàòåëåì ïðåëîìëåíèÿ"). Ýòà òåìà â
   íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðèâëåêàåò áîëüøîå âíèìàíèå.
8. Íàêîíåö, ïðîöåññ âçàèìîäåéñòâèÿ ñâåòà ñ âåùåñòâîì ñâî-
   äèòñÿ íå ïðîñòî ê îòðàæåíèþ ñâåòà. Ïîãëîùåíèå ýíåðãèè
   ïàäàþùèõ êâàíòîâ ñâåòà ïðèâîäèò ê ìíîæåñòâó âòîðè÷íûõ
   ïðîöåññîâ: ðàññåÿíèå ñâåòà â êðèñòàëëå áåç èçìåíåíèÿ ÷àñ-
   òîòû êîìáèíàöèîííîå ðàññåÿíèå ñ îòíîñèòåëüíî ñëàáûì
   èçìåíåíèåì ÷àñòîòû ïàäàþùåãî ñâåòà, ëþìèíåñöåíöèÿ, â
   òîì ÷èñëå è ñ äîâîëüíî çíà÷èòåëüíîé âðåìåííîé çàäåðæ-
   êîé, ôîòîýôôåêò è ïð. Ïðè ýòîì â ïðàêòè÷åñêèõ èçìåðåíè-
   ÿõ áûâàåò íåîáõîäèìî îòäåëÿòü ñâåò ëþìèíåñöåíöèè îò îò-
   ðàæåííîãî ñâåòà è ò. ä. Èç-çà ðàçëè÷èÿ äèàãðàìì íàïðàâ-
   ëåííîñòè ëþìèíåñöåíöèè è çåðêàëüíî îòðàæåííîãî ñâåòà,
   èç-çà ÷àñòîòíûõ ñäâèãîâ ðàçäåëåíèå ýòèõ ïðîöåññîâ â
   ïðèíöèïå íåñëîæíî îñóùåñòâèòü. Â íàñòîÿùåé êíèãå ïîä-
   ðîáíî ðàññìîòðåíû ìíîãèå âòîðè÷íûå ïðîöåññû, ïîýòîìó
   çäåñü ìîæíî îãðàíè÷èòüñÿ ñäåëàííûìè çàìå÷àíèÿìè.
    Òàêèì îáðàçîì, èññëåäîâàíèå äàæå òàêîãî ïðîñòîãî ïðî-
öåññà, êàê îòðàæåíèå ñâåòà îò êðèñòàëëîâ, ñâÿçàíî ñ ðÿäîì
ïðèíöèïèàëüíûõ îãðàíè÷åíèé è óñëîæíåíèé. Âñå ïðèâåäå-
ííûå âûøå ðàçëè÷íûå ôàêòîðû âëèÿþò íå òîëüêî íà ïðîöåññ
îòðàæåíèÿ ñâåòà, íî è íà ìíîãèå äðóãèå ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå
ýôôåêòû.
    Ðàññìîòðèì êîðîòêî ðÿä ñïîñîáîâ èçìåðåíèÿ îïòè÷åñêèõ
êîíñòàíò. Â øèðîêîé îáëàñòè ñïåêòðà âîçìîæíî íåïîñðåäñò-
âåííîå èçìåðåíèå òîëüêî êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ a. Íå-
ïîñðåäñòâåííîå èçìåðåíèå n îãðàíè÷èâàåòñÿ îáëàñòüþ ïðîç-
ðà÷íîñòè êðèñòàëëà ( a £ 1 ñì –1 ). Îäíàêî èçìåðåíèÿ
                            24