Оптические методы исследования вещества. Волошина Т.В - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

30
оптическими постоянными n и k, составляющими комплексного
показателя преломления п * = п — ik, п — отношение скорости в вакууме к
фазовой скорости волны в веществе, k— показатель поглощения.
Параметры отражённого света могут быть получены из уравнения волны,
которое удовлетворяет решению уравнений Максвелла:
(
)
(
)
[
]
cnztikzEE /exp/2exp
0
−−= ωλπ
r
r
, (2.1)
где
0
E
r
— начальная амплитуда волны, распространяющейся в
поглощающей среде , ω- круговая частота, λ- длина волны, z - направление
распространения волны, t - время. Выражение (2.1) удовлетворяет
волновому уравнению :
E
c
E
c
E
&
r
&&
r
r
22
2
4
πσ
+=∇
, (2.2)
здесь считается, что магнитная проницаемость среды µ =1. Наличие члена
с
E
&
r
означает, что при 0
≠
σ
имеет место затухание волны, т .е . при
распространении через проводящую среду волна постепенно ослабевает.
В случае монохроматического поля
ti
eEE
ω
0
r
r
=
уравнение (2.2)
принимает вид
0
2
*2
=+∇ EkE
r
r
, (2.3)
где
.
4
2
2
2
*
−=
ω
πσ
ε
ω
i
c
k
(2.4)
Вводя комплексную диэлектрическую проницаемость
ω
πσ
εε
4
*
i −=
, получаем, что уравнения (2.3) и (2.4) идентичны
соответствующим уравнениям для непроводящих сред, где фигурируют
вещественные волновой вектор и диэлектрическая проницаемость.
Величины n и k связаны с диэлектрической проницаемостью ε
*
и
удельной электропроводностью σ соотношениями:
СИ:
()
21
0
2
*
εε
ε
σ
εε iiikn −=−=−=
, (2.5
а
)
СГС:
()
21
2
*
4
εε
ω
πσ
εε iiikn −=−=−=
(2.5
б
)
или после разделения вещественной и мнимой частей:
)(
1
22
ωε =− kn
. (2.6)
СИ:
()
ωε
ωε
σ
2
0
2 == nk
. СГС:
()
ωε
ω
πσ
2
4
2 == nk
. (2.7)

Страницы