ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рассеяние света кристаллами в видимой или ультрафиолетовой области, бриллюэновское и комбинационное рассеяние света из "Колебательные спектры и симметрия кристаллов" В конденсированной среде с правильной структурой, какой является кристалл, волны, испускаемые разными диполями, индуцированными возбуждающей волной, различаются по фазе. Пусть ось х Ох (фиг. 6.4) дает нам направление распространения этой волны. [c.150] Чтобы найти интенсивность света, рассеиваемого в направлении ОО, задаваемом углом 0, в плоскости хОу, разобьем среду плоскостями, перпендикулярными плоскости хОу и составляющими с осью Ох угол 0/2, на слои толщиной (1г X. [c.151] Так как длина световой волны в видимой и ультрафиолетовой области во много раз превышает постоянную кристаллической решетки, каждый слой содержит большое число осцилляторов. Все осцилляторы одного и того же слоя излучают в направлении 00 электромагнитные волны в фазе, потому что разность хода между колебаниями, возбужденными в точках О и О падающей волной, т. е. ОА — О В, равна нулю, так как каждый из этих отрезков равен 00 51п 0/2. [c.151] Если й выбрано так, что б = К/2, то такие колебания сильно ослабляют друг друга, причем неполное гашение возможно лишь в том случае, если объемы йх1 и йх2 слегка различаются из-за особенностей формы тела. Если размеры тела намного больше длины волны, то его можно разбить на очень большое число пар слоев, рассеянный свет которых взаимно погашается. [c.151] И ПЛОТНОСТЬ которой везде одинакова и постоянна. Последнее условие строго выполняется только для идеального кристалла при абсолютном нуле температуры. В реальном же кристалле неоднородности плотности возникают, с одной стороны, из-за неизбежных дефектов структуры твердых тел. С другой стороны, они возникают из-за теплового движения, которое заставляет изменяться от одной точки освещенного объема к другой распределение атомов и расстояния между ними, определяющие свойства среды в этихточках. [c.152] Соотношение (4.12) есть то условие, при котором световые волны, отражаемые плоскостями упругих волн, усиливают друг друга в результате интерференции. По тем же соображениям, какие высказывались при обсуждении формулы (4.1), расстояние ё теперь равно половине длины акустической волны один из двух слоев равной толщины содержит максимальное число молекул, а другой — минимальное, так что элект]ромагнитные колебания, рассеиваемые ими, имеют разную амплитуду и не гасят друг друга полностью. [c.153] Обратимся к кривым Иа(ч) фиг. 3.2. Волновой вектор о волны видимого сеета (со = 4-10 с ) в кристалле с показателем преломления =1,5 равен пы/сх2-10 см он 1 амного меньше максимальной величины я на границе зоны Бриллюэна Я = л/а 10 СМ . Если наблюдение рассеянного излучения производится под не очень малым углом 9 (как чаще всего и бывает на самом деле), то из соотношения (4.11) следует, что д и а — величины одного порядка. [c.154] Знак плюс соответствует случаю, когда акустические волны распространяются навстречу световым волнам, а знак минус — случаю, когда они распространяются в том же направлении, что и световые волны. Изменение разности ю2 — 0)1 можно трактовать как эффект Доплера на движущихся рассеивающих плоскостях. [c.154] С —линейная цепочка, мотив которой состоит из трех атомов б —колебание, не вызывающее изменения поляризуе1Л)сти в —колебание, вызывающее изменения поляризуемости. [c.155] Частоты СЙ2, определяющиеся формулой (4.16), составляют спектр комбинационного рассеяния рассматриваемого кристалла. Линии с частотами 1 — о называют стоксовыми, а линии с частотами Ш -I- юо — антистоксовыми. [c.156] Отметим, что в идеальном кристалле возможно лишь бриллюэновское и комбинационное рассеяние, а релеевское (без изменения частоты) невозможно. На практике же различные включения и нерегулярности, всегда встречающиеся в реальных кристаллах, вызывают паразитное рассеяние света без изменения частоты, интенсивность которого иногда достигает заметной величины. [c.156] Нетрудно понять, почему среди активных в рассеянии фундаментальных ча-стот наблюдаются только частоты, показанные на фиг. 6.7. Длины волн, возбуждающих комбинационное или бриллюэновское рассеяние, намного больше межатомных расстояний, и мы рассмотрим область кристалла, малую по сравнению с длиной волны, но содержащую большое число элементарных кристаллических ячеек. Если колебание, деформирующее кристалл, имеет малую длину волны, то линейные члены, от которых зависит поляризуемость при деформации решетки (если позволяет структура), взаимно уничтожаются при усреднении по всему кристаллу, так как в нем имеются области с колебаниями в противофазе. [c.156] Соотношение между частотами и волновыми векторами упругих и электромагнитных волн. [c.156] Вернуться к основной статье