Отражение света - Кизель В.А.
Скачать (прямая ссылка):
ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕШНИХ ПОЛЁЙ
243
дены в работе [213] (рис. 78-80). Магнитные уровни играют особенно существенную роль в случае шероховатой поверхности [216].
я:%
24
18
12
. В 0 -В
/1 \ / 1 / 1 -н=по
Н=90- ! 1 1 X/ 1 1 1
0,100 0,112 0024
Энергия фот он а, эВ а)
0,080 0,088 0,09В 0,104 0112 0,120
Энергия фотона, эб
S)
0,080
0,000 0,108 8,110 Энергия фатна, зВ В)
8,120
Рис. 78. Спектральная зависимость млгнитоотражения. П (Я) - Я(0)
дяя .Sb; ноле нерпендикулярно плоскости
а) Величина Я'- (-" )
симметрии кристалла (экспе(шмент). Плазменная частота - в области ~ 0,107 эо;
б) теоретический расчет для HgTe; свет поляризован циркулярно, к|]Нвнеш'. в) то же> свет поляризован линейно, klНвнеш IIН волны (Я - в
кэрстедах).
Из сказанного ясно, что магнитоотражение- очень перспективный метод исследования, позволяющий получить большую ""формацию. Одяако сложность и многообразие здлч-мнй при магнитоотражении затрудняют интерпретацию экспериментальных данных.
16*
244
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ
[ГЛ. 6
r:/ /?,'%
Рис. 79. Зависимость коэффициента отражения R' от энергии фотонов (в условных единицах).
Левые кривая и шкала - область внутризонных переходов; правые - область межзонных переходов; 7- сильное поле; 2- без поля, расчет [212].
10,01
-------1______I_____I______I_____I_____I_____I______I-----1----1-----1-
о го w во во юо
И, кэрстеИ
Yt (0)
Рис. 80. Экспериментальная кривая (осциллограмма) R'= -лщ-
для графита.
Нвнеш ПС]|к; две серии максимумов; индексы проставлены в соответствии с зоннов моделью [214].
ВОЗДЕЙСТВИЕ внешних полей
245
Упомянем, что предлагался метод определения оптических констант по совместному измерению эллиптичности отраженного света и магнитного эффекта Керра. Однако указанные поверхностные эффекты весьма затрудняют интерпретацию данных измерений и переход к п, к.
Весьма заметных эффектов следует ожидать в маг-нитоотражении от сверхпроводников. Здесь в силу эффекта Майснера магнитное поле спадает до нуля на расстоянии порядка 10-5 см или менее; поэтому уже при слабых полях будут иметь место огромные градиенты, и все перечисленные и показанные на рисунках явления будут резко выражены.
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ПРИМЕНЕНИЯ ЯВЛЕНИЙ ОТРАЖЕНИЯ
§ 30. Определение оптических постоянных вещества по параметрам отраженного света
Из всего предыдущего видно, что в очень большом числе случаев оптические свойства вещества достаточно полно описываются феноменологическими параметрами п и х и что значение этих параметров позволяет выяснить многие детали микроструктуры вещества'). Лишь в некоторых случаях число параметров приходится увеличивать (например, пь п±) и лишь в небольшом числе особых, специально рассмотренных выше вопросов эти параметры неприменимы. Таким образом, практически задача в широком круге проблем сводится к определению спектров п и х по измерениям спектра отражения #(Я).
Некоторые аспекты данного вопроса рассмотрены в монографиях [014, 020, 024], а также в гл. 1 [26, 28] и в работах [1-3].
Из предыдущего видно, что измерения R дают значительно большую информацию, нежели, например, из мерения поглощения: по отражению определяются п и х, тогда как во втором случае - только х2).
]) С точки зрения теории строения вещества часто более удобны первичные параметры е' и г", имеющие более глубокий физический смысл. Однако связь с ними п и к достаточно однозначна, а экспериментально в оптике именно эти два параметра определяются непосредственно.
2) Это, в частности, очень важно, когда необходимо учитывать влияние внутреннего поля при переходе от "с(<") к коэффициенту Эйнштейна В (ш).
§ 30] ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ВЕЩЕСТВА 247
Помимо того, что они дают большее количество информации, измерения по отражению являются единственно возможными для сильно поглощающих сред, так как необходимые для измерений поглощения толщины оказываются слишком малыми как с точки зрения практических возможностей изготовления образцов, так и с точки зрения несходства их структуры со структурой массивного вещества. При измерении жидкостей сказываются трудности измерения толщины слоя и адсорбция на окошках.
Поэтому для металлов, сильно поглощающих молекулярных кристаллов и красителей методы "на^просвет" почти неприменимы, а для жидкостей часто неудобны.
Кроме того, в тонких слоях возникают интерференционные явления, усложняющие (см. гл. 4) теоретические расчеты и увеличивающие ошибки эксперимента.
Существуют следующие принципы измерений:
1) Измерения коэффициентов отражения и углов отражения.
2) Измерения фазовых и амплитудных соотношений в отраженном свете (эллипсометрия).
3) Метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО).
4) Метод параметров Стокса и ему подобных.
5) Использование соотношений между п и х (s' и г") в дополнение к измерениям отражения.
Измерения коэффициентов и углов отражения. Поскольку для данного значения X необходимо определение двух констант, следует произвести по крайней меое два независимых измерения. Существует много различных методов такого определения. Это могут быть:
