Составители:
Рубрика:
Как видно из (
1.4.7), (1.4.8), комплексные электропроводность и ди-
электрическая проницаемость – полностью эквивалентные понятия, от-
личаются только множителем. Но поскольку этот множитель мнимый,
то вещественные и мнимые части ε'(ω) и σ'(ω) меняются местами. Ве-
щественная часть ε'(ω) и мнимая σ'(ω) характеризуют диэлектрические
свойства среды, мнимая же часть ε'(ω) и вещественная σ'(ω) – поглоще-
ние излучения.
Выбор между ε'(ω) и σ'(ω) при решения механической части задачи
о взаимодействии высокочастотного излучения с веществом зависит от
типа вещества и интересующей спектральной области. Так, в металлах и
полупроводниках с высокой подвижностью носителей электроны мож-
но считать подвижными, "свободными", обеспечивающими конечную
проводимость при ω
→
0. В этом пределе, очевидно, электропровод-
ность становится вещественной, σ
2
→
0. На низких частотах энергия
поля поглощается электронами и передается решетке (Джоулево тепло).
При этом все переходы осуществляются в практически непрерывном
спектре, они не квантованы. На высоких частотах, при которых среднее
время между двумя столкновениями электрона с решеткой τ
р
становится
сравнимо или больше 2π/ω, электрон за половину периода может не
успеть отдать решетке накопленную энергию и возвращает ее полю на
следующем полупериоде. Иными словами, он начинает отчасти вести
себя как связанный, совершать колебательные движения относительно
некоторого положения равновесия. Почти как электроны, связанные в
атомах и молекулах. Для этих веществ (металлов) удобно рассмотреть
модель почти свободных электронов с временем рассеяния импульса τ
р
и вычислять зависимость проводимости от частоты.
Если же в исследуемом веществе носители заряда имеют низкую
подвижность, т.е. их можно считать локализованными в малом объеме,
на атомах или молекулах, то удобнее исходить из расчета поляризации
и ε. В этом случае каждый электрон – осциллятор со своим спектром
разрешенных переходов ω
i
. Поглощение энергии излучения возможно
квантами
ħω
i
, а на частотах ω
0
, не соответствующих этим разрешенным
переходам, происходит лишь поляризация атомов. Величина поляриза-
ции
Р(ω) = α(ω)Е(ω) и сдвиг фаз между Р(ω) и Е(ω) зависят от разности
(ω
0
- ω
i
).
Мы воспользуемся этим подходом, поскольку интересующие нас
вещества – не металлы.
Согласно (
1.4.4), (1.4.7), взаимосвязь компонент N и комплексной
диэлектрической проницаемости ε' описывается выражениями:
30
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- …
- следующая ›
- последняя »
