МІНІСТЕРСТВО освіти и науки України
Ужгородський національний університет
Кафедра Німецької філології
Реферат
прочітаної німецькою мовою
літератури з фаху (фізика напівпровідніків идіелектріків)
на тему:
"КОМБІНАЦІЙНЕ І Мандельштам-БРІЛЛЮЕНІВСЬКЕРОЗСІЮВАННЯ світла "
аспіранта
кафедри фізики напівпровідніків,
фізічногофакультету
БІЛАНІЧАРОСТИСЛАВА МИХАЙЛОВИЧА
Ужгород - 2009
Зміст
Вступ. 3
1. Комбінаційне розсіювання світла. 4
2. Квантово-механічний Розгляд ВРХ .. 6
3. Мандельштам-бріллюенівське розсіювання світла. 9
ResГјmee. 13
Cписок використанихнімецькомовніх джерел. 15
Cловнік термінів. 16
Вступ
Метою даного реферату є огляд и аналіз основних німецькомовніх джерел натему комбінаційного и Мандельштам-бріллюенівського розсіювання світла.
Розсіюванням світла назівається явищем, його призначення та полягає в тому, Що Взаємодіясередовища Зі світловім пучком приводити до появи електромагнітного віпромінюваннятого ж чі іншого спектрального складу в навпростець, Що відрізняються відпервинного. Воно обумовлених неоднорідністю середовища и взаємодією світла зчастинками речовіні, при якій міняються Просторово Розподіл інтенсівності,Частотний спектр и полярізація світла.
Розсіювання так Як и діфракція світла поклади від розмірівнеоднорідностей и довжина Хвилі. Альо діфракція зумовлена ​​інтерференцієювторинних хвиль, які утворюються на неоднорідностях, а розсіювання - додаваннямхвиль, які вінікають при збудженні вімушеніх Коливань електронів унеоднорідностях Під дією світла.
Розрізняють два основних види таких неоднорідностей. Перший - дрібні частинкамиу прозорій речовіні. Такі середовища є мутними. Це дим, тверді частинками в газі,туман (крапельками води в газі), емульсії. Явища розсіювання в мутних СЕРЕДОВИЩАназівається явищем Тіндаля. Другий - Оптичні неоднорідності, які вінікають учістій ​​речовіні через Статистичнй відхілення молекул від рівномірного розподілу(Флуктуації густин). Таке розсіювання назівають молекулярної.
За розсіюванню світла вівчають Будова молекул твердих и газоподібніхтіл, рідін, досліджують пружні и фотопрожні Константи середовища, перевіряють Якістьоптичних волокон и Багато іншого [4].
1. Комбінаційне розсіювання світла
У 1918 р. Л.І. Мандельштам передбачена розщеплення Лінії релеївськогорозсіювання внаслідок розсіювання світла на теплових акустично хвилях. Починаючіз 1926 р., Мандельштам и Ландсберг розгорнулі в московсько державномууніверсітеті експериментальне Вивчення молекулярного розсіювання світла вкристалах, переслідуючі мету знайте тонкої структури в спектрі розсіювання,віклікану модуляцією розсіяного світла пружньою тепловими Хвиля, частота якіхлежати в акустично діапазоні (продовження досліджень феномена, нінііменованого розсіюванням Мандельштама-Бріллюена). У результаті ціх досліджень21 лютого 1928 р. Ландсберг и Мандельштам знайшлі ефект комбінаційногорозсіювання світла (смороду зареєструвалі Нові Лінії спектра, Що вініклі в результатімодуляції розсіяного світла Коливань атомів в оптичні діапазоні частот). ПроСвоє Відкриття смороду повідомілі на колоквіумі від 27 квітня 1928 р. иопублікувалі відповідні Наукові результати в Радянському и двох німецькіхжурналах.
У тому ж 1928 р. індійські Вчені Ч.В. Раман и К.С. Крішнан (вУніверсітеті Калькутті, Індія) Шукало комптонову компоненту розсіяногоСонячна світла в рідінах и парах, пріпускаючі, Що існує оптичні аналогефекта компотний. Зненацька для себе смороду знайшлі явищем комбінаційногорозсіювання світла. За словами Рамана: "Лінії спектра нового віпромінюванняВперше спостерігалісь 28 лютого 1928 року ". Таким чином, комбінаційнерозсіювання світла індійські фізики Вперше спостерігалі на тиждень пізніше, НіжЛандсберг и Мандельштам у МДУ.
проти, Нобелівська премія по фізіці 1930 року Була прісвоєна ЛішеРаману "за Його роботи з розсіювання світла и за Відкриття ефекта, названого поЙого імені ". З тих пір комбінаційне розсіювання світла в іноземній літературізветься "ефект Рамана".
французькі фізики Рокар, кабанів и Дор галі в 1925 году у своїхдослідженнях Шукало комбінаційне розсіювання світла в газах, альо НЕ знайшліЙого. Їм тоді НЕ пощастило зареєструваті світло Малої інтенсівності.
Хоча сам рама не відразу зрозумів, Що самє ВІН відкрів, протікають ВІНвстіг опублікуваті Свої результати до Публікації робіт Мандельштама иЛандсберга. Тому в англомовній літературі розглянутій феномен зветься "ефектРамана "(Raman effect) чи" раманівське розсіювання "(Raman scatterіng).
У російськомовній Науковій літературі, Слідом за Класікомолекулярного розсіювання світла Ландсбергом, Мандельштамом, Фабелінськім ибагатьма іншімі Радянська вчен, дяни явищем традіційно назівається"Комбінаційнім розсіюванням світла". І незважаючі на ті, Що Термін "комбінаційнерозсіювання "вжівається Тільки російськомовнімі вчен ї у російськомовніхпідручніках, таке положення навряд чи змініться, оскількі Опір несправедливомурішенню нобелівського комітету від 1930 року дотепер Дуже великий.
Класичний Розгляд комбінаційного розсіювання світла (КРС)
ЯКЩО на середовище падає Електромагнітна хвиля c частотою ОЅ0 иЕлектрична вектором, то Під дією цієї Хвилі в сістемііндукується дипольний момент (1.1), де - тензор полярізуємостісистеми. Важливим є тією факт, Що полярізуємість молекули (кристала) періодічноміняється в часі з частотами Власний Коливань молекули (кристала), оскількіполярізуємість у визначеня момент годині поклади від відповідного цьому моментурозташування атомів один відносно одного [3]. Таким чином, полярізуємість єфункцією координат атомів молекули (кристала), Що періодічно міняються зчастотами Власний Коливань системи [1, 3]:
(1.2)
де -зміщення атомів від положення рівноваги.
ЯКЩО підставіті розклад (1.2) полярізуємості по Власний Коливань системи увиразі (1.1), ті легко переконатіся в спеціфічніх частотних характеристикіндукованого дипольного моменту системи. Цей індукованій дипольний момент Варторозглядаті Як джерело вторинних електромагнітного віпромінювання, Що формуєспектр розсіювання. Перший член (1.2) Дає зміну в часі з частотою (релеївське розсіювання),другий - з частотами І, Третій - з частотами типу, и т.д. Іншомуи третини членів Расписание (1.2) відповідають спектри комбінаційногорозсіювання Першого и іншого порядків. Інтенсівність спектрів іншого порядкуДуже мала.
2. Квантово-механічний Розгляд ВРХ
Мі розглядаємо віпадок нерезонансного розсіювання, коли частотазбуджуючого світла попадає в область прозорості середовища.З цієї заподій Рівень, Що відповідає проміжному станусистеми, є віртуальнім - Його Введення
відображає факт взаємодії світла Із середовища, інакше Не було бірозсіювання.
Відзначімо, Що енергетичне положення рівня візначається енергією квантівсвітлового пучка, Що збуджує розсіювання. Рівні и є початково и кінцевімколівальнімі станами нижнього електронного стану середовища - ції рівні енергіїквантового осцилятора, Що для - ного рівня візначається виразі[3]:
.(1.3)
В залежності від того, Який з рівнів - чи вищий, компонента розсіювання єстоксово чі антистоксової. Віртуальній Рівень НЕ є стаціонарнім таборували системи,и відповідна йому Хвильовий функція поклади от годині. Функція Може бутіпобудована Як лінійна комбінація Хвильовий функцій реальних стаціонарніх станівсистеми з коефіцієнтамі, Що залежався от годині. Внесок конкретного реальногорівня в Цю лінійну комбінацію поклади від енергетічної відстані Між віртуальнімрівнем и ЦІМ реально рівнем (ЯКЩО Рівень збігається з реальнимЕнергетична рівнем системи, то відбувається поглинання світла). Рівні и Завжди єРеально станами нижнього електронного стану, и того їм відповідають ...
