Другой механизм - поглощение
Cтраница 1
 |
Поглощение звука в тканях биологического происхождения. [1] |
Другой механизм поглощения, также имеющий место в большинстве веществ, связан с нелинейным взаимодействием звуковой волны и тепловых колебаний кристаллич. Оно проявляется на ВЧ в достаточно чистых и бездефектных кристаллах. В зависимости от частоты и соотношения длины волны УЗ и длины свободного пробега тепловых фононов в кристалле ( определяемой темп-рой) рассматриваются разл. Он заключается в том, что звуковая волна, представляющая собой когерентный пучок фононов, нарушает равновесное распределение тепловых фононов, и вызванное ею перераспределение энергии между фонолами приводит к необратимому процессу диссипации энергии. Этот механизм имеет релаксац. Зх / суса, гДе - длина свободного пробега фонона, с - средняя скорость звука. [2]
Другой механизм поглощения, упомянутый ранее в разд 222, связан с возбуждением колебаний решетки и вызывает появление в далекой инфракрасной области спектра хорошо известных полос остаточных лучей Эти полосы поглощения очень интенсивны в ионных кристаллах, их легче всего изучать, измеряя спектры отражения Ковалентные полупроводники Ge и Si не обладают столь сильным поглощением При меньших длинах волн могут наблюдаться более слабые полосы поглощения, связанные с возбуждением двух или более фононов, интенсивность этих полос уменьшается по мере увеличения числа фононов, участвующих в элементарном акте Общие характеристики спектра решеточного поглощения показаны на фиг. [3]
Кроме упомянутых, в полупроводниках проявляются и другие механизмы поглощения. [4]
Необходимо отметить, что наряду с фотоактивным, существуют и другие механизмы поглощения квантов света, не приводящие к появлению избыточных свободных носителей заряда в полупроводнике. К их числу относится так называемое экситонное поглощение, а также поглощение свободными носителями заряда и опти-ческими колебаниями решетки. [5]
Для более коротких волн, например 0 1 Л, поглощение также происходит в результате фотоэлектрического эффекта, но лишь до некоторой степени; для волн этой длины существен другой механизм поглощения - эффект Комптона. В этом процессе квант излучения не поглощается полностью, а рассеивается электроном с потерей лишь части своей энергии и, следовательно, одновременно с увеличением длины волны. Энергия, потерянная фотоном, передается электрону, который в результате этого покидает атом. В зависимости от угла, на который рассеивается квант, энергия комптоновских электронов отдачи может изменяться от нуля до некоторого максимума, представляющего некоторую часть кванта энергии, величина которой зависит от длины волны. [6]
В силу этого целесообразно самостоятельно рассмотреть механизм сорбции полимерами изкомолекулярных веществ из жидкой и паровой фаз, обратив особое внимание на те из механизмов, которые связаны с объемным поглощением ( молекулярным смешением), и имея при этом в в-иду, что другие механизмы поглощения жидкостей, а именно адсорбция и капиллярная конденсация для полимеров в принципе не отличаются от сорбции на твердых неорганических сорбентах. Отдельного обсуждения заслуживает кинетика сорбционных процессов, поскольку она играет важную роль для таких систем с медленно устанавливающимся равновесием, как система полимер - жидкость. [7]
До сих пор мы рассматривали поглощение света, приводящее к образованию свободных электронов и дырок. Однако возможен и другой механизм поглощения, при котором электрон валентной зоны переводится в возбужденное состояние, но остается связанным с образовавшейся дыркой в водо-родоподобном состоянии. Энергия образования такого возбужденного состояния, называемого экситоном, меньше ширины запрещенной зоны, поскольку последняя есть не что иное, как минимальная энергия, требуемая для создания разделенной пары. Экситон может перемещаться в кристалле, но фотопроводимость при этом не возникает, так как электрон и дырка движутся вместе. Экситоны могут достаточно легко возникать в диэлектриках, так как в них кулоновское притяжение электрона и дырки значительно. В полупроводниках это притяжение мало и поэтому энергия связи экситона также мала. В металлах экситонное поглощение очень маловероятно. [8]
 |
Частотная ( а и температурная ( б зависимости основных параметров диэлектрика, в которых преобладают потери проводимости. [9] |
Частотные характеристики рассмотренных параметров приведены на рис. 3.7 а. Диэлектрическая проницаемость, определяемая ( в том случае, когда нет других механизмов поглощения, кроме электропроводности) только быстрыми процессами поляризации ( е е ( оо)), не зависит от частоты. Как tg6, так и е с ростом частоты снижаются, однако величина р остается постоянной. [10]
При выборе спектрального диапазона измерений нужно учитывать, что вместе с поглощением свободными носителями заряда на определенных участках спектра может влиять поглощение примесями и фононами. Для того чтобы избежать ошибок в определении концентрации носителей заряда, в рабочем спектральном диапазоне другие механизмы поглощения должны проявляться менее интенсивно. [11]
Все механизмы поглощения света, приводящие к появлению свободных электронов, называются фотоактивными, и если бы других механизмов поглощения света не было, то квантовый выход всегда был бы равен единице. [12]
Этот термин очень удобен, так как может быть применен для обозначения всех процессов безотносительно к тому, происходит ли адсорбция, абсорбция, хемосорбция или имеет место какой-либо другой механизм поглощения сорбата сорбентом. Кроме того, термин сорбция в одинаковой мере может быть использован для описания процессов поглощения компонентов раствора готовыми осадками, в процессе соосаждепия, границей раздела фаз раствор - воздух независимо от того, находится ли сорбат в ионной, молекулярной или коллоидной форме. [13]
 |
Процесс поглощения света непрямыми переходами через промежуточное виртуальное состояние. Пунктиром показан переход с поглощением фонона, а сплошными стрелками - переход с испусканием фонона. [14] |
На рис. 116, в приведена такая зависимость для прямых разрешенных переходов. Показано, что ширина запрещенной зоны определяется линейной экстраполяцией к нулевому значению а. Теоретически при энер гиях фотонов и со АЕ поглощения быть не должно, однако практически всегда наблюдается некоторое фоновое поглощение как за счет возможного влияния других механизмов поглощения, так и за счет ошибок измерения. Поэтому линейную экстраполяцию нужно производить по участку а2 ( йсо) для не слишком малых значений коэффициента поглощения. [15]
Страницы: 1 2