Ebook: Физические основы и формализм оптики и спектроскопии оптических материалов

Учебное пособие. — СПб.: Университет ИТМО, 2015. — 111 с.Описаны базовые концепций физики взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением, не зависящие от конкретной физической природы твердого тела и конкретного спектрального диапазона. Изложены вопросы количественного модельного описания линейного отклика кристаллических и неупорядоченных материалов на воздействие электромагнитного поля. Дается представление о специфике физических основ спектроскопии в различных спектральных диапазонах. Описываются математический аппарат наиболее важных методов количественной обработки экспериментальных оптико-спектроскопических данных для областей фундаментального поглощения и примеры получаемых с их помощью результатов.
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по образованию в области приборостроения и оптотехники для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавриата 12.03.03 (200700) – Фотоника и оптоинформатика.Содержание
Введение. Содержание изучаемого раздела дисциплины и его место в оптике и спектроскопии
Общие закономерности взаимодействия твердых тел с электромагнитным полем
Оптические постоянные среды с конечной проводимостью и их связь с экспериментально измеряемыми оптическими функциями.
Поляризация однородного диэлектрика под действием электрической составляющей поля
Эффективная диэлектрическая проницаемость неоднородных сред
Основные особенности фундаментальных спектров электронных и колебательных возбуждений кристаллического твердого тела
Специфика фундаментальных спектров электронных возбуждений твердого тела
Специфика фундаментальных колебательных спектров твердого тела
Многофононные колебательные спектры матрицы твердого тела. Обертонные и составные многофононные возбуждения
Количественное модельное описание линейного отклика кристаллических твердых тел на воздействие электромагнитного поля
Классическая аналитическая модель дисперсии комплексной диэлектрической проницаемости для кристаллов различных типов
Факторизованная модель дисперсии комплексной диэлектрической проницаемости кристаллов (модель произведений)
Особенности линейного отклика неупорядоченных твердых тел на воздействие электромагнитного поля и его количественное описание
Изменения базовых понятий и закономерностей, вызванные отсутствием трансляционной симметрии
Основные представления электронной теории неупорядоченных полупроводников
Неоднородное уширение полос в электронных спектрах поглощения.
Особенности фундаментальных колебательных спектров неупорядоченных твердых тел
Аналитическая модель дисперсии комплексной диэлектрической проницаемости стеклообразных веществ (модель свертки)
Общие черты спектроскопии оптических возбуждений твердого тела и ее специфика для различных спектральных диапазонов
Закономерности и критерии, общие для спектроскопии поглощения и отражения во всех спектральных диапазонах
Методические вопросы, общие для измерений поглощения и отражения во всех спектральных диапазонах
Специфика спектроскопии электронных возбуждений
Специфика спектроскопии колебательных возбуждений
Общие представления о методиках измерения показателя преломления материалов в области их прозрачности
Особенности основных методов количественной обработки экспериментальных оптико-спектроскопических данных для областей сильного поглощения в твердых телах
Особенности метода Крамерса-Кронига
Особенности различных версий метода дисперсионного анализа
Другие прикладные применения аналитических моделей дисперсии оптических постоянных
Расчет «статической» диэлектрической проницаемости
Интерполяция и экстраполяция значений показателя преломления в области прозрачности
Анализ роли различных параметров фундаментальных спектров в формировании эмпирических закономерностей взаимосвязи между различными оптическими характеристиками
Литература