Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

4). Ïðè ýòîì ñ ó÷å òîì ôîð ìóë Ôðå íå ëÿ ðàñ ïðå äå ëå íèå âû õî -
äÿ ùå ãî ñâå òà ëþ ìè íåñ öåí öèè ïî òå ëåñ íî ìó óãëó
q
îêà çû âà åò -
ñÿ ðàâ íûì
dI
d
I R e
n
d
lum
ex
W
= - - ´
´
-
+
-
( )( )
cos sin ( )
sin (
1 1
2
1
2
a
h
p q q q
q q
q q
q q
1
2
1
2
1
1
)
cos ( )
cos ( )
,+
+
-
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
(1.2)
ãäå
sin sinq q
1
1
=
-
n
. Â ýòîé ôîð ìó ëå
R
,
a
è
h
çà âè ñÿò îò ýíåð ãèè êâàí òîâ âîç áóæ äà -
þ ùå ãî ñâå òà
hn
ex
, à
n
— ïî êà çà òåëü ïðå -
ëîì ëå íèÿ çà âè ñèò îò ýíåð ãèè êâàí òîâ
ëþ ìè íåñ öåí öèè
hn
lum
.
Ïðè âîç áóæ äå íèè â îá ëà ñ òè ïðî -
çðà÷ íî ñòè êðè ñ òàë ëà (
ad << 1
) êâàí òî -
âûé âû õîä ïðî ïîð öè î íà ëåí êî ýô ôè öè -
åí òó ïî ãëî ùå íèÿ ñâå òà
a
è òîë ùè íå êðè -
ñ òàë ëà:
1 - »
-
e d
da
a
. Ïî ý òî ìó â ýòîé îá -
ëà ñ òè äëÿ îò íî ñè òå ëü íî òîí êèõ ñëî åâ
êðè ñ òàë ëà èí òåí ñèâ íîñòü ëþ ìè íåñ öåí -
öèè íå ñåò èí ôîð ìà öèþ íå òî ëü êî î êâàí -
òî âîì âû õî äå
h
, íî è î êî ýô ôè öè åí òå ïî -
ãëî ùå íèÿ âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà
a
, ÷òî
÷à ñ òî çà òðóä íÿ åò êî ëè ÷å ñò âåí íóþ èí òåð -
ï ðå òà öèþ. Â îá ëà ñ òè õâî ñ òà ôóí äà ìåí -
òà ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ èëè â îá ëà ñ òè äî ñòà òî÷ íî ñè ëü íî ãî ïðè -
ìåñ íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ, ãäå
ad >> 1
, ìîæ íî ïðå íå áðå÷ü ýê ñ ïî -
íåí òîé â (1.1). Ïðè ýòîì âåñü ñâåò, ïî ïà äà þ ùèé â êðè ñ òàëë,
ïî ãëî ùà åò ñÿ, è ñïåêòð âîç áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè ïå ðå ñòà -
åò çà âè ñåòü îò êî ýô ôè öè åí òà ïî ãëî ùå íèÿ. Ýòîò ôàêò èë ëþ ñò -
ðè ðó åò ñÿ ðèñ. 5. Â ýòîì ïðèìåðå ïî ãëî ùå íèå (ïóí ê òèð íàÿ ëè -
íèÿ) ñî ñòî èò èç ïî ëî ñû â îá ëà ñ òè ïðî çðà÷ íî ñòè êðè ñ òàë ëà, è
èç îá ëà ñ òè ôóí äà ìåí òà ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ. Âëè ÿ íè åì îò ðà -
æå íèÿ îò êðè ñ òàë ëà çäåñü ïðå íå áðå ãà åì. Âèä íî, ÷òî ðåç êîå íà -
ðà ñ òà íèå èí òåí ñèâ íî ñòè ñâå ÷å íèÿ íà ÷è íà åò ñÿ â îá ëà ñ òè óð áà -
õîâ ñêî ãî õâî ñ òà ôóí äà ìåí òà ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ, êîã äà
a » 1 d
, ò. å. íèæå (ïî ýíåð ãèè) íà ÷à ëà ôóí äà ìåí òà ëü íî ãî ïî -
ãëî ùå íèÿ. Òåì ñà ìûì, åñëè ýê ñè òî íû àê òèâ íû â ïå ðå äà ÷å
ýíåð ãèè âîç áóæ äå íèÿ öåí ò ðàì ëþ ìè íåñ öåí öèè, ñïåêòð âîç -
áóæ äå íèÿ âû õî äèò íà ìàê ñè ìóì íå ïðè ýíåð ãèè ìàê ñè ìó ìà
16
1
q
q
Ðèñ. 4. Ñõå ìà âû õî -
äà êâàí òîâ ëþ ìè íåñ -
öåí öèè èç êðè ñ òàë ëà
ïðè ó÷å òå ïîë íî ãî
âíóò ðåí íå ãî îò ðà æå -
íèÿ.
4). Ïðè ýòîì ñ ó÷åòîì ôîðìóë Ôðåíåëÿ ðàñïðåäåëåíèå âûõî-
äÿùåãî ñâåòà ëþìèíåñöåíöèè ïî òåëåñíîìó óãëó q îêàçûâàåò-
ñÿ ðàâíûì
    dI lum
             = I ex (1 - R)(1 - e - ad ) ´
      dW
                                                             (1.2)
          p cos q sin 2 (q - q1 ) é cos 2 (q + q1 ) ù
       ´h                         ê1 +                  ú,
             n sin 2 (q + q1 ) êë      cos 2 (q - q1 ) úû

ãäå sin q1 = n -1 sin q. Â ýòîé ôîðìóëå R, a
è h çàâèñÿò îò ýíåðãèè êâàíòîâ âîçáóæäà-
þùåãî ñâåòà hn ex , à n — ïîêàçàòåëü ïðå-
ëîìëåíèÿ çàâèñèò îò ýíåðãèè êâàíòîâ                 q
ëþìèíåñöåíöèè hn lum .                                    q1
     Ïðè âîçáóæäåíèè â îáëàñòè ïðî-
çðà÷íîñòè êðèñòàëëà (ad << 1) êâàíòî-
âûé âûõîä ïðîïîðöèîíàëåí êîýôôèöè-
åíòó ïîãëîùåíèÿ ñâåòà a è òîëùèíå êðè-
ñòàëëà: 1 - e - ad » ad. Ïîýòîìó â ýòîé îá-
ëàñòè äëÿ îòíîñèòåëüíî òîíêèõ ñëîåâ Ðèñ. 4. Ñõåìà âûõî-
                                             äà êâàíòîâ ëþìèíåñ-
êðèñòàëëà èíòåíñèâíîñòü ëþìèíåñöåí- öåíöèè èç êðèñòàëëà
öèè íåñåò èíôîðìàöèþ íå òîëüêî î êâàí- ïðè ó÷åòå ïîëíîãî
òîâîì âûõîäå h, íî è î êîýôôèöèåíòå ïî- âíóòðåííåãî îòðàæå-
ãëîùåíèÿ âîçáóæäàþùåãî ñâåòà a, ÷òî íèÿ.
÷àñòî çàòðóäíÿåò êîëè÷åñòâåííóþ èíòåð-
ïðåòàöèþ. Â îáëàñòè õâîñòà ôóíäàìåí-
òàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ èëè â îáëàñòè äîñòàòî÷íî ñèëüíîãî ïðè-
ìåñíîãî ïîãëîùåíèÿ, ãäå ad >> 1, ìîæíî ïðåíåáðå÷ü ýêñïî-
íåíòîé â (1.1). Ïðè ýòîì âåñü ñâåò, ïîïàäàþùèé â êðèñòàëë,
ïîãëîùàåòñÿ, è ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåíöèè ïåðåñòà-
åò çàâèñåòü îò êîýôôèöèåíòà ïîãëîùåíèÿ. Ýòîò ôàêò èëëþñò-
ðèðóåòñÿ ðèñ. 5. Â ýòîì ïðèìåðå ïîãëîùåíèå (ïóíêòèðíàÿ ëè-
íèÿ) ñîñòîèò èç ïîëîñû â îáëàñòè ïðîçðà÷íîñòè êðèñòàëëà, è
èç îáëàñòè ôóíäàìåíòàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ. Âëèÿíèåì îòðà-
æåíèÿ îò êðèñòàëëà çäåñü ïðåíåáðåãàåì. Âèäíî, ÷òî ðåçêîå íà-
ðàñòàíèå èíòåíñèâíîñòè ñâå÷åíèÿ íà÷èíàåòñÿ â îáëàñòè óðáà-
õîâ ñêî ãî õâî ñ òà ôóí äà ìåí òà ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ, êîã äà
a » 1 d, ò. å. íèæå (ïî ýíåðãèè) íà÷àëà ôóíäàìåíòàëüíîãî ïî-
ãëîùåíèÿ. Òåì ñàìûì, åñëè ýêñèòîíû àêòèâíû â ïåðåäà÷å
ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ öåíòðàì ëþìèíåñöåíöèè, ñïåêòð âîç-
áóæäåíèÿ âûõîäèò íà ìàêñèìóì íå ïðè ýíåðãèè ìàêñèìóìà
                                    16

Страницы