Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть I. Васильев А.Н - 62 стр.

UptoLike

61
Глава 2
Состояния в недеформируемой
решетке
§4 Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ â
íåäåôîðìèðóåìîé ðåøåòêå
4.1 Èåðàðõèÿ ïðèáëèæåíèé â òåîðèè òâåðäîãî òåëà
 ïðåäûäóùåé ãëàâå áûëî ïîêàçàíî, ÷òî äëÿ ïîëó÷åíèÿ
êîíêðåòíûõ ðåçóëüòàòîâ íåîáõîäèìî óìåòü âû÷èñëÿòü âîëíî-
âûå ôóíêöèè â òâåðäîì òåëå. Ïîñêîëüêó â îäíîì êóáè÷åñêîì
ñàíòèìåòðå âåùåñòâà íàõîäèòñÿ ïîðÿäêà
10
23
÷àñòèö, âû÷èñ-
ëèòü òî÷íî âîëíîâûå ôóíêöèè íåâîçìîæíî. Ïðè èçó÷åíèè
òâåðäîãî òåëà øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå ïðèáëèæå
-
íèÿ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ðàçëè÷íûì ïðåäñòàâëåíèÿì ãàìèëüòî
-
íèàíà
H
0
.  ñâÿçè ñ ýòèì ñäåëàåì íåñêîëüêî îáùèõ çàìå÷àíèé
îá èåðàðõèè ïðèáëèæåíèé, èñïîëüçóåìûõ â ôèçèêå òâåðäîãî
òåëà.
Äëÿ îïèñàíèÿ ðàçëè÷íûõ ÿâëåíèé, ñâÿçàííûõ ñ âçàèìî
-
äåéñòâèåì ñâåòà ñ âåùåñòâîì, íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ðàç
-
íûå ïðèáëèæåíèÿ. Òàê, ïðè îïèñàíèè ïîãëîùåíèÿ ñâåòà ïðè
áîëüøèõ ýíåðãèÿõ ôîòîíîâ, â ãëóáèíå îáëàñòè ôóíäàìåíòàëü
-
íîãî ïîãëîùåíèÿ, ÷àñòî îêàçûâàåòñÿ äîñòàòî÷íî ïðèìåíèòü
ïðîñòåéøåå ïðèáëèæåíèå îïèñûâàòü íåâçàèìîäåéñòâóþ
-
ùèå ýëåêòðîíû â ïîëå íåäåôîðìèðóåìîé ðåøåòêè èç èîííûõ
îñòîâîâ. Îäíàêî äëÿ îïèñàíèÿ ÿâëåíèé íà êðàþ ôóíäàìåí
-
òàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü âçàèìîäåéñòâèå
ìåæäó ýëåêòðîíàìè. Ýòî äàåò êà÷åñòâåííî ïðàâèëüíîå
Глава 2
Состояния в недеформируемой
решетке



§4     Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ â
       íåäåôîðìèðóåìîé ðåøåòêå



4.1    Èåðàðõèÿ ïðèáëèæåíèé â òåîðèè òâåðäîãî òåëà
     ïðåäûäóùåé ãëàâå áûëî ïîêàçàíî, ÷òî äëÿ ïîëó÷åíèÿ
êîíêðåòíûõ ðåçóëüòàòîâ íåîáõîäèìî óìåòü âû÷èñëÿòü âîëíî-
âûå ôóíêöèè â òâåðäîì òåëå. Ïîñêîëüêó â îäíîì êóáè÷åñêîì
ñàíòèìåòðå âåùåñòâà íàõîäèòñÿ ïîðÿäêà 1023 ÷àñòèö, âû÷èñ-
ëèòü òî÷íî âîëíîâûå ôóíêöèè íåâîçìîæíî. Ïðè èçó÷åíèè
òâåðäîãî òåëà øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå ïðèáëèæå-
íèÿ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ðàçëè÷íûì ïðåäñòàâëåíèÿì ãàìèëüòî-
íèàíà H 0 .  ñâÿçè ñ ýòèì ñäåëàåì íåñêîëüêî îáùèõ çàìå÷àíèé
îá èåðàðõèè ïðèáëèæåíèé, èñïîëüçóåìûõ â ôèçèêå òâåðäîãî
òåëà.
    Äëÿ îïèñàíèÿ ðàçëè÷íûõ ÿâëåíèé, ñâÿçàííûõ ñ âçàèìî-
äåéñòâèåì ñâåòà ñ âåùåñòâîì, íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ðàç-
íûå ïðèáëèæåíèÿ. Òàê, ïðè îïèñàíèè ïîãëîùåíèÿ ñâåòà ïðè
áîëüøèõ ýíåðãèÿõ ôîòîíîâ, â ãëóáèíå îáëàñòè ôóíäàìåíòàëü-
íîãî ïîãëîùåíèÿ, ÷àñòî îêàçûâàåòñÿ äîñòàòî÷íî ïðèìåíèòü
ïðîñòåéøåå ïðèáëèæåíèå — îïèñûâàòü íåâçàèìîäåéñòâóþ-
ùèå ýëåêòðîíû â ïîëå íåäåôîðìèðóåìîé ðåøåòêè èç èîííûõ
îñòîâîâ. Îäíàêî äëÿ îïèñàíèÿ ÿâëåíèé íà êðàþ ôóíäàìåí-
òàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü âçàèìîäåéñòâèå
ìåæäó ýëåêòðîíàìè. Ýòî äàåò êà÷åñòâåííî ïðàâèëüíîå
                            61