Взаимодействие электромагнитных полей с диспергирующими неоднородными средами. Расчет пондеромоторных сил

• Автор: Худяков, Игорь Иванович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Донецк
• Количество страниц: 96 c. : ил

В В Е Д Е Н И Е

Глава I. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ С ДИСПЕРГИРУЮЩИМИ НЕОДНОРОДНЫМИ СРЕДАМИ. РАСЧЕТ ПОНДЕРОМО-ТОРНЫХ СИЛ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Внутренняя энергия электромагнитного поля и поядеро-моторные силы в диспергирующих средах

Т.2. Взаимодействие электромагнитного поля с поверхностью

твердого тела. Поверхностные возбуждения в металлах

1.3. Вклад поверхностных возбуждений в динамическую поляризацию веществ

1.4. Взаимодействие переменного электромагнитного поля с нейтральной неограниченной средой

Глава 2. СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ЗАРЯДА С ПОВЕРХНОСТЬЮ ТВЕРДОГО ТЕЛА

2.1. Потенциал поля, индуцируемого зарядом, движущимся вблизи металлической поверхности
2.2. Расчет силы взаимодействия заряда, движущегося вблизи металла с поверхностью при учете пространственной

и временной дисперсии

2.3. Расчет силы взаимодействия металла, обладающего анизотропной Ферми-поверхностью, с зарядом, движущимся
над его поверхностью
Глава 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ПОВЕРХНОСТЯМИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
С УЧЕТОМ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ И ВРЕМЕННОЙ ДИСПЕРСИИ
3.1. Молекулярные силы между металлами с учетом анизотропии Ферми-поверхностей
3.2. Момент молекулярных сил взаимодействия между поверхностями металлов

3.3. Электронный вклад в поверхностную энергию металла
с анизотропной Ферми-поверхностыо
3.4. Молекулярные силы между полярным полупроводником
и металлом
Глава 4. П0НДЕР0М0Т0РНЫЕ СИЛЫ В ДИПОЛЬНО-АКТИВНОМ ГАЗЕ.
УЧЕТ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ И ВРЕМЕННОЙ ДИСПЕРСИИ
4.1. Пондеромоторные силы в диспергирующих системах
малой плотности
4.2. Дипольный газ в переменном электромагнитном
поле
4.3. Пондеромоторные силы в диспергирующих дипольно-активных средах (феноменологический подход)
4.4. Взаимодействие дипольно-активного газа со световым пучком
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕ РАТУ РА
П Р И Л О Ж Е НИ Е

Описание взаимодействия электромагнитного поля с конденсированными средами связано с учетом пространственной и временной дисперсии.Диспергирующие среды в общем случае являются средами поглощающими и вопрос о силах, действующих со стороны электромагнитного поля, в отличие от вопроса о внутренней энергии поля, имеет смысл. Причиной возникновения нелокальных материальных соотношений служат как внешние переменные электромагнитные поля, так и пространственная неоднородность сред. Характерным пространственно-неоднородным объектом является поверхность или граница раздела. Пространственная неоднородность электронной подсистемы, обусловленная наличием границы раздела двух сред, приводит к возникновению колебаний электронной плотности, локализованных вблизи поверхности и является причиной нелокальной связи между индуцированным полем и зарядами. Возбуждение поверхностных состояний электронной подсистемы может быть вызвано как внешними по отношению к системе, так и внутренними флуктуационными источниками электромагнитного поля.
Целью настоящей работы является исследование влияния анизотропии энергетического спектра носителей заряда на закон дисперсии поверхностных плазмонов и, как следствие, на явления, связанные с их возбуждением в металлах и полупроводниках.
В работе рассмотрено взаимодействие нерелятивистски движущегося заряда с поверхностью и электромагнитное взаимодействие нейтральных макротел ( молекулярные силы Впн-дер-Ваальса). В первом случае причиной возбуждения поверхностных плазмонов служит поле движущегося заряда, во втором - флуктуационные
и 1д<г_ - главные значения тензора эффективной плазменной частоты, - ширина щели, 0^
угол, определяющий ориентацию Ферми-эллипсоидов в плоскости перпендикулярной поверхности образцов, - угол, определяю-щий ориентацию в плоскости границы, <5г = I.
В пределе сферической Ферми-поверхности при выражение (3.1.15) имеет вид
а-а^г*2^ £+г*; (3()6)
где X
а сила взаимодействия между поверхностями, приходящаяся на единицу поверхности, определяется по формуле
^ (5 с/ 2" дс(

Ьгс/г(5х^+1),/1 ' (3.1.17)
Вид силы совпадает с результатом работы [23]. роль характерной частоты в металлах играет частота поверхностных плазмонов. При расчете суммы (3,1.17) учтено, что интеграл
с ( кгс(у.
1 ае
приближенно равен единице. Величина ван-дер-ваальсовой силы действующей на одно из тел,

1У/г (3|11)