- •3. Схема уровней и основные серии спектра атомов(ионов) с одним валентным электроном (на примере к 19).
- •4. Схема уровней и основные серии спектра атомов(ионов) с двумя валентными электронами (одноэлектронное возбуждение на примере Hg)
- •8. Энергетич. Состояния е-ов в Ме. Зонная схема Ме и их физ-ие св-ва.
- •10. Эффект Шоттки. Автоэлектронная, вторичная и фотоэмиссии электронов. Области применения.
- •13.Классификация электрических токов в газе….
- •14. Пробой газа при высоком давлении. Закономерности формирования токопроводящего канала.
- •15. Тлеющий разряд. Элементарные процессы и продольное распределение параметров в тлеющем разряде.
- •17.Излучение неизотермической плазмы тлеющего и дугового разрядов. Процессы, определяющие спектральный состав излучения и его зависимость от давления
- •19.Самостоятельный дуговой разряд (низких, средних и высоких давлений).
- •20.Баланс энергии в самостоятельном разряде.
- •24.Преобразование энергии возбуждения в диэлектриках и полупроводниках. Энергетический выход люминесценции.
- •25. Полупроводниковые лазеры с электронной накачкой. Принцип действия и параметры.
- •26.Свойства контакта Ме – п/п.
- •27. Свойства контакта “полупроводник-полупроводник”. Гомо- и гетероструктуры.
- •28.Условие усиления излучения для межзонных переходов. Принцип действия сд и инжекционных лазеров
- •2. Основные положения векторной модели атома. Природа возникновения тонкой структуры атомных термов. Схемы сложения моментов.
- •7. Классификация взаимодействий частиц в газе. Следствия из законов сохранения энергии и импульса при парных столкновениях. Упругие и неупругие столкновения
- •11. Диффузия и дрейф заряженных частиц. Соотношение Эйнштейна.
- •9. Виды эмиссии электронов. Термоэлектронная эмиссия. Закон Ричардсона - Дешмена.
- •23.Основные виды оптического поглощения твердых тел. (Полупроводники и диэлектрики)
- •6 . Природа расщепления спектральных линий атомов в магнитном поле.
- •16. Самостоятельный дуговой разряд низкого и высокого давлений. Распределение параметров и элементарные процессы в разряде.
23.Основные виды оптического поглощения твердых тел. (Полупроводники и диэлектрики)
Существует 2группы п/п(полупроводники), которые приводят к оптическому излучению:1.В идеальных кристаллах поглощения фотона приводит к возбуждению фотонов.2.Поглощение фотона приводит к забрасыванию е(электрона) в более высокоэнергетическое состояние.
При присутствии свободных носителей заряда в кристалле, а также примесей приводит к появлению поглощению этими носителями заряда и к примесному поглощению. Также существует экситонное поглощение:1) Поглощение свободн. е существует при больших концентрациях е(до 1018см-3) 2) Примесное поглощение
П ри 1 и 2 поглощение вызывается инерцион.свободных носителей заряда (спектр поглощения в виде широких полос). А при 3 спектр-узкие линии.; Внутрицентровые переходы возможны тогда, если примесн.атом имеет набор энергетических уровней в 33, а носитель заряда остается связанным центром. 3) Решеточное поглощение появляется в результате взаимодействия ЭМ поля световой волны с движением зарядов узлов решетки. Поглощение фотона →рождение фотона. 4) Экситонное поглощение. В процессе при собственном поглощении появляется неравновесные носители заряда: е в ЗП и р в ВЗ. Экситон-это единая квазичастица, которая состоит из е и р, образуется в результате воздействия сил кулоновских притягивания.
Величина коэффициента поглощения экситона близка к собственному поглощению. Едх=Ед-Еех- min энергия, которая необходима для создания экситонов .
Поглощение экситонных полос зависит от температуры (Т).
5 ) Фундаментальное собственное поглощение-это межзонные переходы е из валентной зоны в ЗП.
Min-ая энергия фотонов, которая требуется для начала прохождения процесса собственного поглощения определяется шириной запр.зоны (Ед)-она min. Показатель поглощения для прямых переходов в области собственного поглощения: α=δn где δ-сечение поглощения фотона; n-концентрация. δ=10-16см2 n=1021см-3= α=105 106см-1. α=А(hω-Eд)3/2.
А-коэффициент пропорциональности. Для материала с непрямой структурн.зон.
Д ля осуществления непрямого оптического перехода нужно выполнение закона сохранения энергии. Непрямые переходы осуществ.с поглощением фотона. Для этого должны провзаимодействовать 3частицы( е + hω+hΩфон). Вероятность таких переходов составляет 2 порядка меньше прямых.
6 . Природа расщепления спектральных линий атомов в магнитном поле.
Нормальный и аномальный эффекты Зеемана. Привести примеры.
Зееман обнаружил, что при действии магнитного поля (МП) наблюдается явление расщепления энергетических уровней атома, т.е. каждая исходная линия (уровень) расщепляется. Если расщепление идет на 3 компонента – нормальный эф-кт Зеемана.(1896). А если расщепление сложное (более 3-х линий)- аномальный
е= * e - орбитальный магнитный момент. µ0= ; µe= *Me
В следствии взаимодействия магнитного момента с внешним МП появляется дополнительная энергия:
ΔW зависит от величины МП. Т.к. каждый момент имеет несколько ориентацийк каждому будет соот-ть своя энергия взаимодействия аждый уровень имеет одну энергию, но разные сотояния
∆ν= - = q1mJ1- q2mJ2; ∆ν= q1mJ1-q2mJ2);
где ∆me=0;±1
1) ∆me=0 – получаем линию в спектре без изменения частоты Пи-компонент. Совершает колебания в плоскости║направлению МП.
2 ) ∆me=±1 получается σ компонент (их излучение харак-ся (эл.вектор), котор. Совершает круговые колебания в плоскости ┴ направления МП.
Если собственный маг.момент ≠ 0, то магнитные свойства атома определ. полным магнитным моментом J: J= L+ S
Где
L
=(µ0
/h)*ML
S
==(µ0
/h)*2MS
J ориентирован под некоторым углом.
L и S всегда находятся в движении L S тоже двигаются по отношению к ним. Если на систему наложим внешнее МП, то это вызывает дополнительное движение, т.е.изменяются энергии состояния.
Вклад в изменение энергии дает µ║ компонент: ∆W= µ║*H* ║˄Н). Спроектировав µL и µS на направлние полного механического момента MJ. µ║= *МL*cos(ML˄MJ)+ 2MScos(MS˄MJ); MS2=M2L+ M2J-2 ML MJ cos(ML^MJ); cos(ML^MJ)= (M2L+ M2J- MS2)/2MJML; cos(MS^MJ)= (M2S+ M2J- ML2)/2MJMS;
µ║= MS((M2L+ M2J- MS2)/2MJML)+ MS((M2S+ M2J- MS)/2MJMS)= MJ((M2L+ M2J- M2S+2 M2S+2 M2J-2 M2L)/2 M2J= MJ(1+ (M2S+ M2J- ML2)/ 2 M2J= MJ ; -q-множитель Ланде. µ║= MJ*q; ∆W= *H*q*MJ* ║^Н); ∆W= *H*q*mJ*ћ
∆W= µ0 H*q*mJ
∆W= µ0*q*H*mJ q-множитель Ланде
∆W зависит линейно от напряженности МП и определяется квантовым числом полного магнитного момента.
1S0-нерасщепленный