Основы оптических измерений. Загрубский А.А - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

ε
′
=+= iknN
, ⇒
21
222
2 ε+ε=ε
′
=++= iinkknN
ω
πσ
==ε+=ε
0
2
22
1
4
2 , nkkn
, (1.4.9)
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
ε+ε+ε=ω
2
2
2
11
2
1
)(n
,
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
ε+ε+ε−=ω
2
2
2
11
2
1
)(
k . (1.4.10)
Подобным образом выглядят и формулы, связывающие
n(ω) и k(ω)
с комплексной электропроводностью σ'(ω) = σ
1
(ω) + σ
2
(ω) :
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
σ+σ+σ−
ω
π
=ω
2
2
2
12
2
)(
n
,
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
σ+σ+σ
ω
π
=ω
2
2
2
12
2
)(
k
. (1.4.11)
Отметим также, что Im(ε') = 2
nk определяет объемную плотность
поглощенной энергии. Действительно, объемная плотность поглощен-
ной энергии
)Re(JEW
=
. Эффективность поглощения энергии
2
)Re( EJE=η . Здесь J – ток, возникающий в среде. Он может быть
определен из правой части (
1.4.1а):
EEEJ
2
00
4
N
c
i
c
i
cc
i
ω
−=
ε
′
ω
−=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
πσ
+
ωε
−=
,
откуда, с учетом (
1.4.9), получим:
λ
π
=
ω
=η
nk
c
nk 42
. (1.4.12)
1.4.1.1 Спектр одиночного осциллятора
Независимо от того, какова природа электронного поглощения
1
в
рассматриваемом веществе, т.е. это переходы в дискретном или непре-
рывном спектре, поглощение и преломление света оказываются взаимо-
зависимыми явлениями, так как оба определяются динамическими
характеристиками одной и той же системы. Эта взаимосвязь может быть
наглядно продемонстрирована на примере спектра одиночного класси-
ческого осциллятора (см., например, [
8], гл. 2, [9], гл. 8).
Пусть электрическое поле волны частотой ω направлено вдоль оси
x, а электрон в потенциальной яме представляет собой классический
1
Ионное поглощение мы не рассматриваем, но и для него приведенные ни-
же соотношения справедливы.
31

Страницы