Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
В спектрах комбииац. рассеяния света отражаются как оптич. ветви, колебания к*рых модулируют поляризуемость среды, так и акустич. ветви. Спектры комбинац. рассеяния дают информацию как о спектре оптич.
колебаний решётки, так и о плотности энергетич. состояний иа акустич. ветвях колебаний (в этом случае говорят не о комбинационном, а о Мандельштама — Бриллюэна рассеянии света и рэлеевском рассеянии света). Из-за альтернативного запрета в спектрах комбииац. рассеяния 1-го порядка проявляются типы колебаний, к-рые отсутствуют в ИК-спектрах поглощения, поэтому оии дополняют друг друга.
В области радиочастот лежат переходы между уровнями сверхтонкого расщепления, возникающего в результате Штарка эффекта. Напр., оси. состояние хрома в рубине имеет расщепление 0,38 см-1 = = 1,14* IO19 Гц. Обычно переходы между уровнями сверхтонкого расщепления — магиитно-дипольиые. При внесении кристалла в магн. ноле появляется зеемаиовское расщепление уровней энергии, к-рое наблюдается как при оптич. переходах между зеемановскими подуровнями разл. электронных состояний, так и в радиочастотной области при переходах между зеемановскими подуровнями одного состояния. В этом случае исследование проводят методом электронного парамагнитного резонанса. Таким методом изучают кристаллы, содержащие примеси с отличным от нуля магн. моментом в оси. состоянии (парамагн. примеси). Исследование С. к. даёт информацию о структуре кристаллич, решётки, уровнях энергии и процессах релаксации энергии в кристаллах, хараитере нарушений решётки, примесях и центрах, ими образованных. Изучение спектров фононов необходимо для выяснения механизма сверхпроводимости и создания новых высокотемпературных сверхпроводников. Строение электронных спектров необходимо знать для создания полупроводников, люминофоров, сцинтилляторов и т. д. Большинство твердотельных лазеров (кроме стёкол с примесями) созданы иа основе изучения электронных переходов в кристаллах.
С. к. проявляются не только в оптич. диапазоне длии волн. В диапазоне *у-излучения кристаллич. структура выявляется только в том, что импульс отдачи ядер при испускании ^-кванта может восприниматься всем кристаллом, в результате чего наблюдаются сверхузкие несмещённые резонансные линии испускания и поглощения “у-квантов (Мёссбауэра аффект). Поглощение ^-излучения кристаллами может приводить к образованию дефектов (центров окраски), к-рые проявляются в спектрах др. диапазонов длин волн.
При взаимодействии рентг. излучения с кристаллами возникает его дифракция на атомах кристаллич. структуры, к-рая лежит в основе рентгеновского структурного анализа. Рентгеновские спектры испускания и поглощения характеризуют структуру внутр. уровней энергии электронов атомов, входящих в кристалл, и практически ие зависят от его свойств как коллективного образования атомов.
Лит.: Л е в ш и н В. JI., Фотолюминесценция жидких и твердых веществ, М.— JI., 1951; M о с с Т., Оптические свойства полупроводников, пер. с англ., М., 1961; Пайне Д., Элементарные возбуждения в твердых телах, пер. с англ.. М., 1965; Агранович В. М., Теория экситонов, М., 1968; К и т -тел ь Ч., Введение в физику твердого тела, [пер. с англ.]. М.. 1978; Физика и спектроскопия лазерных кристаллов, М., 1986. Э. А. Свиридепков.
СПЕКТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ — спектры эл.-магн. излучения в ИК-, видимом и УФ-диапазоиах шкалы электромагнитных волн. С. о. разделяют иа С. и с п у с-и а и и я (наз. также спектрами излучения или эмиссионными спектрами), С. поглощения (абсорбционные С.), С. рассеяния и С. отражения. С. о. получают от источников света при разложении их излучения по длинам волн Я (частотам
V — dЯ, волновым числам 1/Я = v/c, к-рые часто тоже обозначают v) с помощью спектральных приборов. Характеризуются ф-цией /(Я) [или <p(v)], описывающей распределение энергии испускаемого света в зависимости от Я (илн v); при этом энергию рассчитывают иа нек-рый интервал Я (или v). С. о. поглощения и рассеяния обычно получают при прохождении света через
вещество с последующим его разложением по X. С. о. поглощения, рассеяния и отражения характеризуются долей энергии света каждой длины волиы, соответственно поглощённой [fc(X)], рассеянной [а(Я)] или отражённой [Д(Х)1 веществом. При рассеянии моиохроматич. света длины волны X молекулами может происходить комбинационное рассеяние света, спектр к-рого характеризуется распределением энергии рассеянного света по изменённым (комбинационным) длинам волн.
С. о. регистрируют с помощью фоторегистрац. методов, фотоэлектрич. приёмниками излучения, термоэлементами и болометрами (в ИК-области) и т. д. В видимой области С. о. можио наблюдать визуально.
По виду С. о. могут быть линейчатыми, состоящими из отд. спектральных линий с определ. дискретными значениями X, полосатыми, состоящими из отд. полос, каждая из к-рых охватывает иек-рый интервал Я, и сплошными (непрерывными), охватывающими широкий диапазон X. (Строго говоря, спектральная линия всегда имеет нек-рую конечную ширину, характеризуемую иек-рым интервалом X; см. Ширина спектральной ли-нии.)
