Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 39 стр.

UptoLike

 òà êîì ïðè áëè æå íèè ìîæ íî ââå ñ òè ôóí ê öèþ ðàñ ïðå äå ëå íèÿ
f E( )
(3.6), è êè íå òè ÷å ñêîå óðàâ íå íèå ïðè íè ìà åò âèä
( )
p
w
e w
r
f E
t
d
d k
nm
m n
( )
Im
~
( , )
= -
æ
è
ç
ö
ø
÷
¥
-
<
ò ò
å
1
2
1
2
0
3
2
2
k
k
k
ì
í
î
´
´ - + -
-
-
-
+
d w d
w
w
w w
( ) ( )
( )
( )
( ) ( )
h
h
h
E E E E
n f E
g E
n f E
n m n
1
g E( )
é
ë
ê
ù
û
ú
+
( )
+ - + - ´
´
+ +
+
-
>
å
r d w d
w
w
w
nm m n n
m n
E E E E
n f E
g E
2
1
k
( ) ( )
( ) ( )
(
h
h
h )
( )
( )
,-
é
ë
ê
ù
û
ú
ü
ý
þ
n f E
g E
w
ãäå
n k T
Bw
w= - -
-
[ exp( )]1
1
h
. Ýíåð ãèè
E
n
ïðåä ïî ëà ãà þò ñÿ
ðàñ òó ùè ìè ñ ðî ñ òîì èí äåê ñà
n
. Åñëè ââå ñ òè ñðåä íåå çíà ÷å íèå
ìàò ðè÷ íî ãî ýëå ìåí òà âçàè ìî äåé ñò âèÿ ìåæ äó ñî ñòî ÿ íè ÿ ìè ñ
ýíåð ãè ÿ ìè
E
è
¢
E
ñ ïî ìî ùüþ îïðå äå ëå íèÿ
( )
M E E g E g E
k
E E E E
nm m n
mn
k
k
( , ) ( ) ( )
( ) ( ),
¢ ¢
º
º
¢
- -
-
å
1
2
2
r d d
(3.15)
êè íå òè ÷å ñêîå óðàâ íå íèå ìîæ íî óïðî ñ òèòü:
{
p
w
e w
w
f E
t
d d k M E E
( )
Im
~
( , )
( , )= -
æ
è
ç
ö
ø
÷
- ´
´
¥
ò ò
1
2
1
2
0
3
k
k
h
g E g E n
f E
g E
e
f E
g E
k T
B
( ) ( )( )
( )
( )
( )
( )
- +
-
-
-
é
ë
ê
-
h
h
h
h
w
w
w
w
w
1
ù
û
ú
-
- + + ´
´ -
- -
M E E g E g E
n e
f E
g E
e
f
k T k T
B B
k
( , ) ( ) ( )
( )
( )
h h
h h
w w
w
w w
( )
( )
.
E
g E
+
+
é
ë
ê
ù
û
ú
ü
ý
þ
h
h
w
w
(3.16)
Åñëè ó÷è òû âàòü âçàè ìî äåé ñò âèå òî ëü êî ñ ôî íî íà ìè, èí òåã ðè -
ðî âà íèå ïî
w
ìî æåò áûòü îãðà íè ÷å íî ìàê ñè ìà ëü íîé ÷à ñ òî òîé
îï òè ÷å ñêî ãî ôî íî íà
W
M
. Åñëè
f E( )
ÿâ ëÿ åò ñÿ äî ñòà òî÷ íî ãëàä -
êîé ôóí ê öèåé, è
hW
M
E<<
, ìîæ íî ðàç ëî æèòü
f E( )
â ðÿä
39
 òàêîì ïðèáëèæåíèè ìîæíî ââåñòè ôóíêöèþ ðàñïðåäåëåíèÿ
f (E) (3.6), è êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå ïðèíèìàåò âèä
                  ¥
¶f (E)    1                d3k            æ     1 öì
  ¶t
       =
         2p2
                  ò dw ò
                  0           k   2
                                       Im ç -
                                              ~     ÷ í å r nm
                                          è e(w, k) ø î m < n
                                                              (      2
                                                                         )   -k
                                                                                  ´

                                é n f (E - hw) (n w + 1)f (E) ù
  ´ d(hw - En + Em ) d(E - En ) ê w           -               ú+
                                ë g(E - hw)        g(E)       û

           å (r nm            )
                          2
       +                               d(hw - Em + En ) d(E - En ) ´
           m >n                   -k

             é(n + 1)f (E + hw) n w f (E) ù ü
            ´ê w               -            ý,
             ë   g(E + hw)        g(E) úû þ

ãäå n w = [1 - exp(- hw k B T)] -1 . Ýíåðãèè En ïðåäïîëàãàþòñÿ
ðàñòóùèìè ñ ðîñòîì èíäåêñà n. Åñëè ââåñòè ñðåäíåå çíà÷åíèå
ìàòðè÷íîãî ýëåìåíòà âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ñîñòîÿíèÿìè ñ
ýíåðãèÿìè E è E ¢ ñ ïîìîùüþ îïðåäåëåíèÿ
    Mk (E ¢, E) g(E ¢) g(E) º
           1                                             (3.15)
        º     å
          k 2 mn
                  r nm(2
                          -k
                                      )
                             d(E ¢ - Em ) d(E - En ),

êèíåòè÷åñêîå óðàâíåíèå ìîæíî óïðîñòèòü:
                  ¥
¶f (E)    1                   3        æ      1 ö
       =          ò dw ò d        k Im ç -
                                           ~        ÷ {Mk (E, E - hw) ´
  ¶t     2p2      0                    è   e(w , k) ø
                                é f (E - hw) - hw                   kB T          f (E) ù
      ´ g(E) g(E - hw)(n w + 1) ê           e                                -            -
                                ë g(E - hw)                                       g(E) úû
   - Mk (E + hw, E) g(E + hw) g(E) ´
                              é f (E) - hw                f (E + hw) ù ü              (3.16)
      ´ n w e - hw    kB T
                              ê g(E) e
                                               kB T
                                                      -                ý.
                              ë                           g(E + hw) úû þ

Åñëè ó÷èòûâàòü âçàèìîäåéñòâèå òîëüêî ñ ôîíîíàìè, èíòåãðè-
ðîâàíèå ïî w ìîæåò áûòü îãðàíè÷åíî ìàêñèìàëüíîé ÷àñòîòîé
îïòè÷åñêîãî ôîíîíà W M . Åñëè f (E) ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ãëàä-
êîé ôóíêöèåé, è hW M << E, ìîæíî ðàçëîæèòü f (E) â ðÿä


                                              39