2022-2023学年高二物理竞赛课件：极化激元的一般光学性质

极化激元的一般光学性质 由 IR至UV区域内固体、液体以及气体中极化激元 IR区域内：声子极化激元、磁振子极化激元、等离子极化激元. VIS至近UV区域内：激子极化激元、 腔极化激元、等离子极化激元. X 或γ射线区域内：原子核内的共振跃迁. ①气体钠强共振实验 极化激元不仅适用于半导体，也适用于描述绝缘体、金属和无序系统（非晶体、液体、和气体）以及核内共振跃迁的光学性质. 极化激元的一般光学性质 钠黄双线：589nm 和 589nm，相间 2.1 eV，来自于 钠蒸汽棱镜：使通过该棱镜光束在竖 直方向的偏离近似正比于 或 图(d)表示LPB和UPB. 吸收谱 密度均匀 密度增加↑ 拍 ②LPB和UPB极化激元对激发→ 拍 入射光脉冲频率覆盖共振区 如图,激发LPB和UPB上成对的群速度相等的极化激元,它们频率略微不同,相对位相随着时间和传播距离的增加而增加,周期地改变相干叠加 状态，由相长到相消，……这就是众所周知的拍现象. 一些极化激元对到达样品终端相干相长，邻近的另一些极化激元对到达样品终端相干相消，接下来极化激元对相干相长,等等,结果取决于样品的厚度和群速度.因此，样品终端不是出射一简单脉冲，而是振幅和强度随时间 振荡的透射脉冲. 振荡周期随着时间增加. ●下图中钠气体限于40mm范围. 因为群速度大的极化激元对先到达样品终端，它们的频率差较大，对应的拍周期较小；而群速度较小的极化激元对后到达样品终端，它们的频率差较小，对于的拍周期较大。 透射信号的衰减与共振区的阻尼和入射光脉冲的能量密度有关。 该实验也可以用傅立叶变换来解释： 入射光脉冲由不同频率成分的平面波相干叠加而成。每个成分的折射率 不同，通过样 品的位相和振幅都不同。所有成分 再相干叠加产生出射脉冲必然是振荡的。 ●下图中量子拍产生于 中激子 共振. 是半导体晶体。 穆斯鲍尔核内共振跃迁，能量 为14.4keV，频率范围为X 或γ射线区域。 $$