[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ



Скачать 49.79 Kb.
Дата28.04.2019
Размер49.79 Kb.
Название файлаDielectr.docx
ТипУчебное пособие

[Т.А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. – СПб: НИУ ИТМО, 2013. – 133 с. Рис. 50.Библ. 18.]

1.3. Плазменная частота – важнейшая характеристика оптических свойств металла.

Частота собственных коллективных колебаний свободных электронов и называется плазменной частотой ωpl. Величина плазменной частоты согласно (9) определяется соотношением

Плазменная частота является важнейшей характеристикой металла.

В большинстве металлов ее величина порядка 1015 с-1, то есть совпадает с

частотами свободных электромагнитных волн в ультрафиолетовой части спектра.


Необходимо обратить внимание на то, что плазменная частота имеет смысл только для коллектива электронов. Каждый электрон в отдельности считается при этом свободным, есть его движение не ограничено ничем, кроме взаимодействия с электрическими полями, созданными другими электронами.

1.9. Расчет диэлектрической проницаемости Друде-металла.

Как было показано выше, основная трудность в описании полей в среде сводится к расчету диэлектрической проницаемости. Для тех металлов, у которых поведение свободных электронов хорошо описывается моделью Друде, расчет диэлектрической проницаемости можно провести элементарными средствами.

Будем считать, что все поля изменяются по гармоническому закону


и определим коэффициенты, связывающие их комплексные амплитуды.



Поскольку



диэлектрическая проницаемость равна



После подстановки получаем


γ – коэффициент затухания, ωр  частота собственных колебаний



Глава 2. Проникновение оптических полей в металл

2.1. Вещественная и мнимая части диэлектрической проницаемости металлов.

Смысл полученного выше выражения для зависящей от частоты диэлектрической проницаемости Друде-металла становится более ясным, если в ней отделить вещественную и мнимую части



Рассмотрим предельные случаи, в которых формула для диэлектрической проницаемости упрощается. Если


то мнимая часть диэлектрической проницаемости мала, а зависимость от частоты вещественной части сводится к

Если, кроме того, частота больше плазменной, то диэлектрическая проницаемость положительна и меньше единице. Здесь следует отметить, что такое значение диэлектрической проницаемости характерно для всех веществ на больших частотах. Действительно, для больших частот энергия кванта излучения становится больше энергии связи электронов и при достаточно больших частотах внешнего поля все электроны ведут себя так же, как свободные. Такое поведение диэлектрической проницаемости в далеком ультрафиолете и рентгеновском диапазонах действительно наблюдается и является основой отражательной рентгеновской оптики. Тот факт, что диэлектрическая проницаемость металла оказалась меньше единицы, означает, металл в этом случае представляет собой прозрачную среду, оптическая плотность которой меньше чем оптическая плотность вакуума. Это, в свою очередь означает, что на границе между вакуумом и металлом возможно полное внутреннее отражение. Коэффициент отражения при этом действительно очень близок к единице, так как мнимая часть диэлектрической проницаемости мала, следовательно, и поглощение мало. Разумеется, при

фазовая скорость электромагнитных волн превышает скорость света в пустоте, но это обстоятельство, как известно, не противоречит теории относительности, поскольку перенос энергии происходит не с фазовой, а с групповой скоростью волн, которая в этом случае, остается меньше скорости света в пустоте.



Если частота меньше плазменной, но по-прежнему больше обратного времени релаксации, то диэлектрическая проницаемость, оставаясь вещественной, становится отрицательной. Отрицательные значения диэлектрической проницаемости означают, что волновой вектор волны становится чисто мнимым и распространяющиеся волны в среде на таких частотах оказываются неосуществимыми. Вместо распространения волн в этом случае происходит затухание или, наоборот, рост амплитуды осцилляций по мере продвижения вглубь среды. Важно подчеркнуть, что растущее рещение может существовать как наряду с убывающим решением, так и само по себе. Единственный случай, когда растущее решение не может осуществиться, относится к безграничной среде. В этом случае ограниченность запаса энергии не позволяет растущему решению заполнить все пространство. Если же среда с отрицательной вещественной частью диэлектрической проницаемости образует ограниченный слой, то в нем могут существовать как убывающие, так и нарастающие поля.

Следует также отметить особый случай, когда диэлектрическая проницаемость среды равна нулю. Эта ситуации соответствует совпадению частоты поля с плазменной частотой. Возбуждение на плазменной частоте называется объемным плазмоном. Обращение в нуль диэлектрической проницаемости соответствует ситуации, когда электрическое поле в среде существует в отсутствие каких-либо внешний зарядов. Таким образом, собственные колебания зарядов в среде происходят на плазменной частоте, причем напряженность электрического поля параллельна направлению распространения волны, то есть плазменные волны – продольные.
Скачать 49.79 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:

Похожие:

[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconУчебное пособие по мдк 04. 01 Технология составления бухгалтерской отчетности (курс лекций) по специальности
Охватывает все исправительные, корректирующие и дополнительные записи, вызванные предшествующими действиями
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconМетодическая разработка для проведения лекционного занятия по дисциплине «Физика» для обучающихся по специальности
Трофимова, Т. И. Курс физики : учебное пособие : [гриф Мин обр.] / Т. И. Трофимова. 19-е изд., стер. М. Академия, 2012. 560 с ил
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconУчебное пособие / В. С. Безрукова. Рн/Д: Феникс, 2013. 381 с
Безрукова, В. С. Педагогика: Учебное пособие / В. С. Безрукова. – Рн/Д: Феникс, 2013. – 381 с
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconКнига полностью соответствует новым образовательным стандартам
Управление человеческими ресурсами: Учебное пособие. Стан­дарт третьего поколения. — Спб.: Питер, 2012. — 208 с
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconОсновы экономики. Курс лекций для учащихся

[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconКурс лекций часть для студентов курса очной формы обучения специальности
Курс лекций по дисциплине пд. 01 Математика: алгебра и начала математического анализа; геометрия Часть 2[Текст] / О. А. Волкодамова,...
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ icon1. Гальперин В. М., Игнатьев С. М., Моргунов В. И. Микроэкономика. Спб: Экономическая школа, 2013. 349 с
Гальперин В. М., Игнатьев С. М., Моргунов В. И. Микроэкономика. Спб: Экономическая школа, 2013. – 349 с
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconИмя файла задачи: +3 Рис. Расчётная схема балки Рис. Эпюра прогибов [m-3] Рис. Эпюра углов поворота [град-2] Рис. Эпюра изгибающих моментов [kN·m] Рис. Эпюра поперечных сил [kN] Рис. Эпюра нормальных напряжений [ мпа] Рис

[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconУчебное пособие для самостоятельной работы студентов средних специальных учебных заведений
Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов средних специальных учебных заведений, оно содержит материалы...
[Т. А. Вартанян. «Основы физики металлических наноструктур». Учебное пособие, курс лекций. Спб: ниу итмо, 2013. 133 с. Рис. 50. Библ iconРегиональная экономика Учебное пособие
Однако этот курс оказался слабо связан с дисциплинами современного экономического образования (макроэкономикой и микроэкономикой),...




База данных защищена авторским правом ©refnew.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Методические указания
Методические рекомендации
Лабораторная работа
Рабочая программа
Общая характеристика
Теоретические аспекты
Учебное пособие
Практическая работа
История развития
Пояснительная записка
Дипломная работа
Самостоятельная работа
Общие положения
Экономическая теория
Методическая разработка
Физическая культура
Методическое пособие
Исследовательская работа
Направление подготовки
Общая часть
Теоретическая часть
Общие сведения
Техническое задание
Общие вопросы
Образовательная программа
Управления государственных
Федеральное государственное
Экономическая безопасность
Конституционное право
реакция казахского
Основная часть
Организация работы
Техническое обслуживание
Российская академия
Понятие сущность
Усиление колониальной
прохождении производственной
Обеспечение безопасности
программное обеспечение
Выпускная квалификационная
квалификационная работа
муниципальное управление
Теория государства
Уголовное право
Математическое моделирование
Административное право
Название дисциплины
Земельное право