Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кизель В.А. -> "Отражение света" -> 35

Отражение света - Кизель В.А.

Кизель В.А. Отражение света — М.: Наука, 1973. — 254 c.
Скачать (прямая ссылка): otsveta1973.pdf
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 103 >> Следующая

Далее необходимо учесть следующее. Уже в макроскопической теории рассмотренное приближение двух идеально однородных сред и геометрической плоскости раздела оказывается непригодным; необходимо учитывать переходный поверхностный слой. Характеристику вещества в объеме можно получить лишь на основании независимых экспериментов иного рода или теоретических соображений, связывающих свойства поверхности с объемными. Это обстоятельство следует отчетливо иметь в виду, особенно для металлов. При этом часто бывает неприемлемо приближение локальной теории и необходимо учитывать пространственную дисперсию в поверхностном слое.
По этим причинам микромеханизм отражения от сильно поглощающих сред рассматривается в другом месте (см. § 27 и 28).
§ 15. Размеры области формирования отраженного пучка
При рассмотрении микроскопического механизма явления отражения возникает ряд вопросов, на которые полученные формулы ответа не дают. Мы указали в § 10, основываясь на математической методике вычислений, что отраженные волны формируются приповерхностными слоями. Однако остаются неясными размеры той области, в которой формируется отраженная волна.
132
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ТЕОРИЯ ОТРАЖЕНИЯ СВЕТА
[ГЛ. 3
длительность ее формирования и свойства когерентности отраженного света. Вопрос о размерах области формирования отраженной волны распадается, в свою очередь, на два:
а) На каком расстоянии от отражающей поверхности можно выделить из общего поля отраженную волну?
б) Какова практически глубина того слоя отражающей среды, которая определяет свойства отраженной волны?
Первый вопрос обсуждался выше на основании макроскопических соображений. Здесь обсуждается второй вопрос. В применении к поглощающим средам он может быть сформулирован (несколько неадекватно первой формулировке) следующим образом:
Какая глубина проникновения достаточна, например, для того, чтобы отраженная волна приобрела симметрию отражающей среды?
Для упрощения рассмотрим случай, когда- среда / представляет собой вакуум.
Расчеты, приведенные в § 10, очевидно, определяют поле на расстояниях I от поверхности, значительных по сравнению с микроскопически характерным для среды размером - размером молекул или расстоянием между ними d\ эти расстояния, вообще говоря, зависят от угла падения пучка и от конфигурации поля (§ 4). По-види-мому, граница пригодности формул лежит значительно ближе к поверхности - на расстоянии порядка нескольких d.
В отношении области формирования можно сказать следующее. Для прозрачных сред верхний предел этой области определяется длиной когерентности, т. е. тем расстоянием, на котором вторичное излучение частиц среды, приходящее к поверхности, еще когерентно с падающей волной. В рассмотренном выше приближении невзаимодействующих частиц и слабого поля излучения длина когерентности определяется свойствами падающего света (в этом приближении даже многократное рассеяние когерентно [54]; если частицы взаимодействуют, это не так, - см., например, [55-57]).
Для грубой качественной оценки можно высказать предположение, что величины смещений (Ар, Ah в' § 9,
§ 15] РАЗМЕРЫ ОБЛАСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОТРАЖЕННОГО ПУЧКА J33
или, скорее, их слагающие по оси г: /=Ар ctg -ф, Aftctg характеризуют глубину формирующего слоя. Поскольку, как было показано, Ар, Ah - наибольшие при фкп, величина порядка 50-100Я с этой точки зрения представляет собой верхний предел. Эксперимент для полного внутреннего отражения, как указано в § 7, говорит, что в этом случае слой толщиной около ~10Л уже почти полностью формирует отраженную волну.
С другой стороны, согласно данным по поверхностным слоям (§ 24), первые 1-8 молекулярных слоев вносят лишь незначительный вклад в структуру отраженной волны, т. е. весь формирующий слой много толще, а толщина этих слоев - лишь нижний предел I.
Для сильно поглощающих сред верхний предел определяется другим фактором - глубиной проникновения, например, для металла - долями X. Здесь, однако, следует иметь в виду два соображения. С одной стороны, при наличии нелокальных связей (пространственной дисперсии), что часто имеет место для наиболее сильно поглощающих сред, например, металлов (см. § 28), размер слоя, влияющего на формирование отраженного света, будет больше глубины проникновения за счет явлений переноса.
С другой стороны, при рассмотрении отражения от поглощающих сред пренебрегать взаимодействием поглощающих центров (независимо от механизма поглощения) уже нельзя. Это взаимодействие может существенно изменить длину когерентности в данной среде, сделав ее весьма малой, менее даже глубины проникновения, и этот фактор снова станет определяющим; в других случаях она может и повыситься (см. ниже).
Взаимодействия могут быть весьма разнообразными, особенно при приближении к области резонансов1). Так, может иметь место взаимодействие осцилляторов через их общее поле излучения, приводящее к возникновению коллективных процессов - когерентности в колебаниях центров. Вместо независимых колебаний отдельных центров с радиационной шириной ^ возникает колебание системы N осцилляторов с шириной Ny (см., например,
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed