Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Кизель В.А. -> "Отражение света" -> 6

Отражение света - Кизель В.А.

Кизель В.А. Отражение света — М.: Наука, 1973. — 254 c.
Скачать (прямая ссылка): otsveta1973.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 103 >> Следующая

2) В несмещенном рэлеевском рассеянии, согласно квантовой электродинамике, может быть некогерентная компонента в результате переходов между взаимно вырожденными состояниями, входящими в основные (невозбужденные) состояния; в классической теории аналога она не имеет. Роль этой компоненты в отражении незначительна и встречается она редко. Для молекулярных систем теорема Яна - Теллера ее исключает.
2*
20
ВВЕДЕНИЕ
ной, меняется лишь его конфигурация (направление распространения).
Однако уже в этом случае происходят промежуточные процессы преобразования энергии.' Энергия падающей волны превращается (частично) в энергию вынужденных колебаний частиц среды. Эти колебания порождают вторичные волны (происходит когерентное1) несмещенное рэлеевское рассеяние в среде).
Сложение падающей волны со вторичными волнами создает отраженные и преломленные волны. Из элементарного опыта ясно, что эти процессы разыгрываются в каком-то очень тонком слое вблизи границы раздела.
Еще сложнее процесс в поглощающих средах. Так, в хорошо проводящем металле падающая волна поглощается* практически полностью в тонком (порядка 100 А) слое; энергия ее превращается в основном в энергию движения электронной плазмы. Движущиеся электроны излучают, в результате чего формируется отраженная волна, уносящая до 99% и более первоначально поглощенной энергии; лишь малая доля уходит на "разогрев" решетки металла.
Таким образом, в отражающей среде имеется определенный запас энергии. Эта энергия доставляется в процессе установления и формирования отраженного поля, а в стационарном состоянии лишь поддерживается определенным потоком энергии из среды 1 (в конечном счете, очевидно, из падающей волны). Запас этот в среде 2 может быть значительным, даже при полном внутреннем отражении в среду 1 и отражении от "хороших" металлов, достигающем 98-99%. Это же происходит, конечно, и в неоднородных, например, мутных и дисперсных средах, где время установления поля может быть значительным из-за большой глубины пробега фотонов, формирующих отраженный свет за счет многократного рассеяния ("пленение излучения"-процесс некогерентный и здесь не обсуждается).
!) Предполагается, что некогерентные процессы в среде 2, могущие сопутствовать явлению отражения и преломления, отбирать энергию из прошедшего пучка и частично вносить ее в направлении отраженного пучка (комбинационное рассеяние, люминесценция и т. п.), отсутствуют; здесь эти процессы не рассматриваются.
ВВЕДЕНИЕ
21
Кардинально важным вопросом теории и практики явлений отражения оказывается роль поверхности. Этот вопрос (ограничиваясь зеркально гладкой поверхностью) рассматривается в двух аспектах:
1. Как будет видно в дальнейшем, на параметры отраженного света влияют тончайшие (вплоть до моно-молекулярных) поверхностные слои и их особенности. Поэтому при исследовании отражения удается выяснить особенности структуры поверхности чистого вещества, расположение и ориентацию частиц в 1-2 приповерхностных слоях, роль поверхностных уровней и состояний, поверхностных экситонов и плазмонов, поляритонов, ход скин-эффекта и т. д., а также подробности и кинетику процессов адсорбции, окисления и т. п.
2. Подобная чувствительность при исследовании свойств вещества в объеме создает огромные экспериментальные и теоретические трудности. Для точности измерений необходимы исключительно тщательная химическая очистка поверхности и тщательное устранение дефектов и нарушений структуры, вызванных обработкой. Если для некоторых случаев (жидкости, металлы) такие способы, хотя и трудные, все же разработаны, то в ряде случаев эта проблема еще не решена. Если даже приняты все необходимые меры предосторожности, все же для суждения о свойствах вещества в объеме по результатам измерений отражения необходимо иметь надежную теорию, связывающую свойства поверхности и толщи, или уточнить эту связь независимыми экспериментами.
ГЛАВА ПЕРВАЯ ПРОСТЕЙШАЯ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ
§ 1. Основы макроскопической теории
Формулы, описывающие отражение света в первом приближении, получаются в феноменологической макроскопической линейной электродинамике для случая отражения неограниченной плоской монохроматической волны от гладкой неподвижной границы раздела двух полубесконечных сред при соблюдении условия излучения и в предположении наличия локальных связей между напряженностями поля и индукциями.
Наиболее простым является решение в том случае, когда обе среды можно считать идеально однородными, а границу раздела - геометрической плоскостью. Вопрос о том, насколько позволительно применение таких упрощений и их границах обсуждается в дальнейшем.
Пусть на плоскость раздела из среды 1 падает волна вида
Е = Eoei0, Н = Н0еге, 0 = W-kr, (1.1)
где Е0, Н0 - комплексные векторы, не зависящие от г и t\ 0 -фаза; к - волновой вектор (вообще говоря, комплексный).
Пусть плоскость раздела описывается уравнением
RN = 0, (1.2)
где R - радиус-вектор, лежащий в описываемой плоскости; N - единичный вектор нормали к поверхности, направленный в среду 2.
основы макроскопической теории
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed