Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 25 стр.

UptoLike

ýê ñè òî íà, ÷òî ñî îò âåò ñò âó åò âíóò ðåí íèì êî îð äè íà òàì ýëåê ò -
ðî íà è äûð êè, ôîð ìè ðó þ ùèì ýê ñè òîí, è ò.ä.). Òåì ñà ìûì
ìàò ðè÷ íûå ýëå ìåí òû îïå ðà òî ðà äè ïî ëü íî ãî ìî ìåí òà
D
nm
,
îïðå äå ëåí íûå â (I.3.16), ìî ãóò áûòü âû ðà æå íû ÷å ðåç ìàò ðè÷ -
íûå ýëå ìåí òû îïå ðà òî ðà äè ïî ëü íî ãî ìî ìåí òà
D
ij
, âû ÷èñ ëåí -
íûõ ñ ïî ìî øüþ âîë íî âûõ ôóí ê öèé ýëå ìåí òàð íûõ âîç áóæ äå -
íèé.
Òà êîå ðàñ ñìîò ðå íèå ïî çâî ëÿ åò ïå ðå âå ñ òè îïè ñà íèå äè íà -
ìè êè âîç áóæ äå íèé ñ ÿçû êà ñî ñòî ÿ íèé ïîë íîé ñè ñ òå ìû
n
íà
ÿçûê ñî ñòî ÿ íèé ýëå ìåí òàð íûõ âîç áóæ äå íèé
i
. Ïå ðå õî äû
ìåæ äó ñî ñòî ÿ íè ÿ ìè, êî òî ðûå âíî ñÿò âêëàä â èí òåã ðàë ñòîë ê -
íî âå íèé
I
n
(I.3.47)—(I.3.49), âêëþ ÷à þò ïå ðå õî äû, â êî òî ðûõ
ïðî èñ õî äÿò èç ìå íå íèÿ òî ëü êî íå ñêî ëü êèõ ýëå ìåí òàð íûõ âîç -
áóæ äå íèé, â òî âðåìÿ êàê îñòà ëü íûå âîç áóæ äå íèÿ îñòà þò ñÿ
íå èç ìåí íû ìè.
Ìîæ íî ââå ñ òè ïî íÿ òèå ýëå ìåí òàð íî ãî àêòà âçàè ìî äåé ñò -
âèÿ ìåæ äó ýëå ìåí òàð íû ìè âîç áóæ äå íè ÿ ìè. Èí òåã ðàë ñòîë ê -
íî âå íèé, îá ñóæ äàâ øèé ñÿ â ðàç äå ëå I.3.4, âêëþ ÷à þò â ñåáÿ òî -
ëü êî ïðî öåñ ñû, ñâÿ çàí íûå ñ èñ ïó ñêà íè åì è ïî ãëî ùå íè åì ôî -
òî íîâ ëþ áî ãî òèïà, òî åñòü íåé òðà ëü íûõ âîç áóæ äå íèé. Òåì ñà -
ìûì âñå ýëå ìåí òàð íûå àêòû âçàè ìî äåé ñò âèÿ ñî õðà íÿ þò çà -
ðÿä. Ýòè ýëå ìåí òàð íûå àêòû ìî ãóò áûòü ñî çäà íè åì èëè óíè÷ -
òî æå íè åì ýê ñè òî íà, îá ðà çî âà íè åì èëè àí íè ãè ëÿ öèåé â îä íîì
ñòîë ê íî âå íèè ýëåê ò ðî íà è äûð êè, îá ðà çî âà íè åì èîíè çî âàí -
íî ãî ñî ñòî ÿ íèÿ öåí ò ðà è ýëåê ò ðî íà â çîíå ïðî âî äè ìî ñòè, è
ïðè ýòîì îñòà ëü íûå íå ïðè âî äè ìûå âîç áóæ äåí íûå ñî ñòî ÿ íèÿ
îñòà þò ñÿ íå èç ìåí íû ìè.
Êè íå òè ÷å ñêîå óðàâ íå íèå, îïè ñàí íîå â ðàç äå ëå I.3.4, ÿâ -
ëÿ åò ñÿ óðàâ íå íè åì áî ëü öìà íîâ ñêî ãî òèïà. Ýòî ïðåä ïî ëà ãà åò,
÷òî äëè òå ëü íîñòü àêòà âçàè ìî äåé ñò âèÿ ìíî ãî êî ðî ÷å âðå ìå íè
ìåæ äó ýëå ìåí òàð íû ìè àê òà ìè ðàñ ñå ÿ íèÿ. Ïî ý òî ìó òà êèå êè -
íå òè ÷å ñêèå óðàâ íå íèÿ ìî ãóò îïè ñû âàòü òî ëü êî ñëà áî âçàè ìî -
äåé ñò âó þ ùèå âîç áóæ äå íèÿ. Ýòî îçíà ÷à åò, ÷òî ýëå ìåí òàð íûå
âîç áóæ äå íèÿ äîë æíû áûòü âû áðà íû òà êèì îá ðà çîì, ÷òî áû
ó÷è òû âàòü ñè ëü íîå âçàè ìî äåé ñò âèå ìåæ äó ÷à ñ òè öà ìè, êî òî ðîå
ïðè âî äèò ê îá ðà çî âà íèþ ñòðóê òó ðû ýëå ìåí òàð íûõ âîç áóæ äå -
íèé. Íà ïðè ìåð, ñè ëü íîå ðàñ ñå ÿ íèå íèç êî ýíåð ãå òè ÷å ñêî ãî
ýëåê ò ðî íà íà íèç êî ýíåð ãå òè ÷å ñêîé äûð êå áó äåò ïðà âè ëü íî
ó÷è òû âà òü ñÿ ïðè ðàñ ñìîò ðå íèè ýê ñè òîí íî ãî ñî ñòî ÿ íèÿ â îá ëà -
ñ òè êîí òè íó ó ìà ýíåð ãèé, à íå ïðè ðàñ ñìîò ðå íèè îò äå ëü íûõ
ýëåê ò ðîí íûõ è äû ðî÷ íûõ ñî ñòî ÿ íèé. Òåì ñà ìûì âðå ìåí íîé
êðè òå ðèé ïðè ìå íè ìî ñòè êè íå òè ÷å ñêî ãî óðàâ íå íèÿ
25
ýêñèòîíà, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò âíóòðåííèì êîîðäèíàòàì ýëåêò-
ðîíà è äûðêè, ôîðìèðóþùèì ýêñèòîí, è ò.ä.). Òåì ñàìûì
ìàòðè÷íûå ýëåìåíòû îïåðàòîðà äèïîëüíîãî ìîìåíòà D nm ,
îïðåäåëåííûå â (I.3.16), ìîãóò áûòü âûðàæåíû ÷åðåç ìàòðè÷-
íûå ýëåìåíòû îïåðàòîðà äèïîëüíîãî ìîìåíòà D ij , âû÷èñëåí-
íûõ ñ ïîìîøüþ âîëíîâûõ ôóíêöèé ýëåìåíòàðíûõ âîçáóæäå-
íèé.
    Òàêîå ðàññìîòðåíèå ïîçâîëÿåò ïåðåâåñòè îïèñàíèå äèíà-
ìèêè âîçáóæäåíèé ñ ÿçûêà ñîñòîÿíèé ïîëíîé ñèñòåìû n íà
ÿçûê ñîñòîÿíèé ýëåìåíòàðíûõ âîçáóæäåíèé i . Ïåðåõîäû
ìåæäó ñîñòîÿíèÿìè, êîòîðûå âíîñÿò âêëàä â èíòåãðàë ñòîëê-
íîâåíèé In (I.3.47)—(I.3.49), âêëþ÷àþò ïåðåõîäû, â êîòîðûõ
ïðîèñõîäÿò èçìåíåíèÿ òîëüêî íåñêîëüêèõ ýëåìåíòàðíûõ âîç-
áóæäåíèé, â òî âðåìÿ êàê îñòàëüíûå âîçáóæäåíèÿ îñòàþòñÿ
íåèçìåííûìè.
    Ìîæíî ââåñòè ïîíÿòèå ýëåìåíòàðíîãî àêòà âçàèìîäåéñò-
âèÿ ìåæäó ýëåìåíòàðíûìè âîçáóæäåíèÿìè. Èíòåãðàë ñòîëê-
íîâåíèé, îáñóæäàâøèéñÿ â ðàçäåëå I.3.4, âêëþ÷àþò â ñåáÿ òî-
ëüêî ïðîöåññû, ñâÿçàííûå ñ èñïóñêàíèåì è ïîãëîùåíèåì ôî-
òîíîâ ëþáîãî òèïà, òî åñòü íåéòðàëüíûõ âîçáóæäåíèé. Òåì ñà-
ìûì âñå ýëåìåíòàðíûå àêòû âçàèìîäåéñòâèÿ ñîõðàíÿþò çà-
ðÿä. Ýòè ýëåìåíòàðíûå àêòû ìîãóò áûòü ñîçäàíèåì èëè óíè÷-
òîæåíèåì ýêñèòîíà, îáðàçîâàíèåì èëè àííèãèëÿöèåé â îäíîì
ñòîëêíîâåíèè ýëåêòðîíà è äûðêè, îáðàçîâàíèåì èîíèçîâàí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ öåíòðà è ýëåêòðîíà â çîíå ïðîâîäèìîñòè, è
ïðè ýòîì îñòàëüíûå íåïðèâîäèìûå âîçáóæäåííûå ñîñòîÿíèÿ
îñòàþòñÿ íåèçìåííûìè.
    Êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå, îïèñàííîå â ðàçäåëå I.3.4, ÿâ-
ëÿåòñÿ óðàâíåíèåì áîëüöìàíîâñêîãî òèïà. Ýòî ïðåäïîëàãàåò,
÷òî äëèòåëüíîñòü àêòà âçàèìîäåéñòâèÿ ìíîãî êîðî÷å âðåìåíè
ìåæäó ýëåìåíòàðíûìè àêòàìè ðàññåÿíèÿ. Ïîýòîìó òàêèå êè-
íåòè÷åñêèå óðàâíåíèÿ ìîãóò îïèñûâàòü òîëüêî ñëàáî âçàèìî-
äåéñòâóþùèå âîçáóæäåíèÿ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ýëåìåíòàðíûå
âîçáóæäåíèÿ äîëæíû áûòü âûáðàíû òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû
ó÷èòûâàòü ñèëüíîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó ÷àñòèöàìè, êîòîðîå
ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ñòðóêòóðû ýëåìåíòàðíûõ âîçáóæäå-
íèé. Íàïðèìåð, ñèëüíîå ðàññåÿíèå íèçêîýíåðãåòè÷åñêîãî
ýëåêòðîíà íà íèçêîýíåðãåòè÷åñêîé äûðêå áóäåò ïðàâèëüíî
ó÷èòûâàòüñÿ ïðè ðàññìîòðåíèè ýêñèòîííîãî ñîñòîÿíèÿ â îáëà-
ñòè êîíòèíóóìà ýíåðãèé, à íå ïðè ðàññìîòðåíèè îòäåëüíûõ
ýëåêòðîííûõ è äûðî÷íûõ ñîñòîÿíèé. Òåì ñàìûì âðåìåííîé
êðè òå ðèé ïðè ìå íè ìî ñòè êè íå òè ÷å ñêî ãî óðàâ íå íèÿ
                            25