ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1.3 Ôåíîìåíîëîãè÷åñêèå ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà
ôîðìèðîâàíèå êâàíòîâîãî âûõîäà âòîðè÷íûõ
ïðîöåññîâ
Èñ ñëå äî âà íèå âòî ðè÷ íûõ ïðî öåñ ñîâ â êðè ñ òàë ëàõ â îá ëà -
ñ òè ôóí äà ìåí òà ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ ÷à ñ òî óñëîæ íÿ åò ñÿ èç-çà
ñè ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà. Íà âû ñî êî êà ÷å -
ñò âåí íûõ ýê ñ ïå ðè ìåí òà ëü íûõ ñòàí öè ÿõ èí ôîð ìà öèÿ îá èí -
òåí ñèâ íî ñòè âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà ïî ñòî ÿí íî ìî íè òî ðè ðó åò -
ñÿ. Îä íà êî íå âåñü ïà äà þ ùèé ñâåò ïî ãëî ùà åò ñÿ êðè ñ òàë ëîì, è
â çà âè ñè ìî ñòè îò ýíåð ãèè ôî òî íîâ èç ìå íÿ åò ñÿ îáú åì, â êî òî -
ðîì ýòî ïðî èñ õî äèò. Äëÿ òîãî ÷òî áû îöå íèòü äîëþ ïî ãëî ùåí -
íî ãî ñâå òà, íå îá õî äè ìî ðàñ ñìîò ðåòü ïðî öåññ âçàè ìî äåé ñò âèÿ
ñâå òà ñ îãðà íè ÷åí íûì â ïðî ñòðàí ñò âå îá ðàç öîì. Äëÿ ïðî ñòî òû
ðàñ ñìîò ðèì âçàè ìî äåé ñò âèå ñ êðè ñ òàë ëè ÷å ñêîé ïëà ñ òèí êîé
òîë ùè íîé
d
, çà êî òî ðîé íà õî äèò ñÿ ïîä ëîæ êà (îáû÷ íî ìå òàë -
ëè ÷å ñêèé äåð æà òåëü îá ðàç öà, îñó ùå ñò â ëÿ þ ùèé òåï ëî âîé êîí -
òàêò ñ ìàñ ñèâ íûì õëà äîï ðî âî äîì êðè îñòà òà). Òîë ùè íà
d
ïðåä ïî ëà ãà åò ñÿ ìíî ãî áî ëü øå äëè íû âîë íû âîç áóæ äà þ ùå ãî
ñâå òà, òàê ÷òî èí òåð ôå ðåí öè îí íûå ýô ôåê òû ìîæ íî íå ó÷è òû -
âàòü. Ðå øàÿ çà äà ÷ó îá îò ðà æå íèè è ïî ãëî ùå íèè ñâå òà îá ðàç -
öîì è ïîä ëîæ êîé, ïðå íå áðå æåì (äëÿ ïðî ñòî òû) îò ðà æå íè åì
ñâå òà îò çàä íåé ãðà íè êðè ñ òàë ëà (ãðà íè öû ðàç äå ëà îá ðà -
çåö—ïîä ëîæ êà). Òîã äà äîëÿ ñâå òà, ïðî õî äÿ ùå ãî â îá ðà çåö,
ðàâ íà
1- R h( )n
, ïî ñëå ÷åãî îá ðàç öîì ïî ãëî ùà åò ñÿ äîëÿ
1-
-
e
h da n( )
îò ïðî øåä øå ãî ñâå òà. Îñòàâ øà ÿ ñÿ ÷àñòü ìî æåò ïî -
ãëî ùà òü ñÿ â ïîä ëîæ êå. Òåì ñà ìûì èí òåí ñèâ íîñòü âòî ðè÷ íî ãî
ïðî öåñ ñà, âîç íè êà þ ùå ãî â êðè ñ òàë ëå (íà ïðè ìåð, èí òåí ñèâ -
íîñòü èç ëó ÷åí íîé êðè ñ òàë ëîì ëþ ìè íåñ öåí öèè), îêà çû âà åò ñÿ
ðàâ íîé
I R h e h I
h d
lum
ex
= - -
-
[ ( )][ ] ( )
( )
1 1n h n
a n
, (1.1)
ãäå
h n( )h
— êâàí òî âûé âû õîä ëþ ìè íåñ öåí öèè, à
I
ex
— èí òåí -
ñèâ íîñòü ïà äà þ ùå ãî íà îá ðà çåö ñâå òà âîç áóæ äå íèÿ.
Ñâåò ëþ ìè íåñ öåí öèè èñ ïó ñêà åò ñÿ êàæ äûì öåí ò ðîì ëþ -
ìè íåñ öåí öèè ðàâ íî ìåð íî âî âñåõ íà ïðàâ ëå íè ÿõ. Îä íà êî èç-çà
ïîë íî ãî âíóò ðåí íå ãî îò ðà æå íèÿ (îáû÷ íî ëþ ìè íåñ öåí öèÿ èñ -
ïó ñêà åò ñÿ â îá ëà ñ òè ïðî çðà÷ íî ñòè êðè ñ òàë ëà, ãäå ïî êà çà òåëü
ïðå ëîì ëå íèÿ êðè ñ òàë ëà
n
áî ëü øå åäè íè öû) èç êðè ñ òàë ëà âû -
õî äèò íå âåñü ñâåò, ðàñ ïðî ñòðà íÿ þ ùèé ñÿ ïî íà ïðàâ ëå íèþ ê
ïî âåð õ íî ñòè, à òî ëü êî åãî äîëÿ, ïî ïà äà þ ùàÿ â òå ëåñ íûé óãîë
ñ óã ëîì ðàñ êðû òèÿ
q
1
, îïðå äå ëÿ å ìûì êàê
cos q
1
1> n
(ñì. ðèñ.
15
1.3 Ôåíîìåíîëîãè÷åñêèå ôàêòîðû, âëèÿþùèå íà
ôîðìèðîâàíèå êâàíòîâîãî âûõîäà âòîðè÷íûõ
ïðîöåññîâ
Èññëåäîâàíèå âòîðè÷íûõ ïðîöåññîâ â êðèñòàëëàõ â îáëà-
ñòè ôóíäàìåíòàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ ÷àñòî óñëîæíÿåòñÿ èç-çà
ñèëüíîãî ïîãëîùåíèÿ âîçáóæäàþùåãî ñâåòà. Íà âûñîêîêà÷å-
ñòâåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ñòàíöèÿõ èíôîðìàöèÿ îá èí-
òåíñèâíîñòè âîçáóæäàþùåãî ñâåòà ïîñòîÿííî ìîíèòîðèðóåò-
ñÿ. Îäíàêî íå âåñü ïàäàþùèé ñâåò ïîãëîùàåòñÿ êðèñòàëëîì, è
â çàâèñèìîñòè îò ýíåðãèè ôîòîíîâ èçìåíÿåòñÿ îáúåì, â êîòî-
ðîì ýòî ïðîèñõîäèò. Äëÿ òîãî ÷òîáû îöåíèòü äîëþ ïîãëîùåí-
íîãî ñâåòà, íåîáõîäèìî ðàññìîòðåòü ïðîöåññ âçàèìîäåéñòâèÿ
ñâåòà ñ îãðàíè÷åííûì â ïðîñòðàíñòâå îáðàçöîì. Äëÿ ïðîñòîòû
ðàññìîòðèì âçàèìîäåéñòâèå ñ êðèñòàëëè÷åñêîé ïëàñòèíêîé
òîëùèíîé d, çà êîòîðîé íàõîäèòñÿ ïîäëîæêà (îáû÷íî ìåòàë-
ëè÷åñêèé äåðæàòåëü îáðàçöà, îñóùåñòâëÿþùèé òåïëîâîé êîí-
òàêò ñ ìàññèâíûì õëàäîïðîâîäîì êðèîñòàòà). Òîëùèíà d
ïðåäïîëàãàåòñÿ ìíîãî áîëüøå äëèíû âîëíû âîçáóæäàþùåãî
ñâåòà, òàê ÷òî èíòåðôåðåíöèîííûå ýôôåêòû ìîæíî íå ó÷èòû-
âàòü. Ðåøàÿ çàäà÷ó îá îòðàæåíèè è ïîãëîùåíèè ñâåòà îáðàç-
öîì è ïîäëîæêîé, ïðåíåáðåæåì (äëÿ ïðîñòîòû) îòðàæåíèåì
ñâåòà îò çàäíåé ãðàíè êðèñòàëëà (ãðàíèöû ðàçäåëà îáðà-
çåö—ïîäëîæêà). Òîãäà äîëÿ ñâåòà, ïðîõîäÿùåãî â îáðàçåö,
ðàâíà 1 - R(hn), ïîñëå ÷åãî îáðàçöîì ïîãëîùàåòñÿ äîëÿ
1 - e - a(hn)d îò ïðîøåäøåãî ñâåòà. Îñòàâøàÿñÿ ÷àñòü ìîæåò ïî-
ãëîùàòüñÿ â ïîäëîæêå. Òåì ñàìûì èíòåíñèâíîñòü âòîðè÷íîãî
ïðîöåññà, âîçíèêàþùåãî â êðèñòàëëå (íàïðèìåð, èíòåíñèâ-
íîñòü èçëó÷åííîé êðèñòàëëîì ëþìèíåñöåíöèè), îêàçûâàåòñÿ
ðàâíîé
I lum = [1 - R(hn)][1 - e - a(hn)d ] h(hn) I ex , (1.1)
ãäå h(hn) — êâàíòîâûé âûõîä ëþìèíåñöåíöèè, à I ex — èíòåí-
ñèâíîñòü ïàäàþùåãî íà îáðàçåö ñâåòà âîçáóæäåíèÿ.
Ñâåò ëþìèíåñöåíöèè èñïóñêàåòñÿ êàæäûì öåíòðîì ëþ-
ìèíåñöåíöèè ðàâíîìåðíî âî âñåõ íàïðàâëåíèÿõ. Îäíàêî èç-çà
ïîëíîãî âíóòðåííåãî îòðàæåíèÿ (îáû÷íî ëþìèíåñöåíöèÿ èñ-
ïóñêàåòñÿ â îáëàñòè ïðîçðà÷íîñòè êðèñòàëëà, ãäå ïîêàçàòåëü
ïðåëîìëåíèÿ êðèñòàëëà n áîëüøå åäèíèöû) èç êðèñòàëëà âû-
õîäèò íå âåñü ñâåò, ðàñïðîñòðàíÿþùèéñÿ ïî íàïðàâëåíèþ ê
ïîâåðõíîñòè, à òîëüêî åãî äîëÿ, ïîïàäàþùàÿ â òåëåñíûé óãîë
ñ óãëîì ðàñêðûòèÿ q1 , îïðåäåëÿåìûì êàê cos q1 > 1 n (ñì. ðèñ.
15
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
