Продолжение ггбл. 4.4

Материал

Показатель преломления при длине волны, мкм

Мышьяковистое трехсериистое стекло Auabg;

Ч

2 3 4 5

0,0255 0,0625 0,1225 0,2025 750

1,89837 1,92230 0,87651 0.11887 0,95699

Сульфид кадмия CdS:

1 819 . 10

обыкновенный луч = 5.235 -- 651-10

необыкновенный луч п* = 5.239 + х^-х'бБЫО Бромистый цезий CsBr: 2=5.64075-3,338.10 Л2+-2- -

0,0290764

Йодистый цезий CsJ:

>.2-1,43904.10*).г 0.024964

/Г, ~х!

2=2,97864+

8.77781.103

84,06224

Х2-0,010609 96.000-Л2 Окись магния MgO;

2 = 2.95636-0.10624 Л; -2.04968.105 >i*- .

0,014283

Бромистый калий KBn ?=2.36132 - 3.11497.103 >2 5.8613.10 i-M

0,007676 0,015657

2-0.0324 *

обыкновенный луч ф = 5,913 + 2,441 . 10/(Я- - 0,803 . 10?); необыкновенный луч = 7,197 + 3.322 . 10V(> - 0,843 . 10). Хлористое серебро AgCl:

п2 = 4.00804 - 8.5111 . 104 - 1,9762 , 10Я + 0,079086/(Я -

- 0.04584).

Сульфид цинка ZnS: = 5 i64 + 1,208 . 107(2-

- 0.732 , Ю'). Таллий бром-таллий йод KRS-5:

Значения постоянных А, В, С, D и Е для расчета показателей преломления по интерполяционной формуле

Таблица 4.5

Материал

Диапазон длин волн, мкм

Плавленый

кварц Алюминат кальция

1R-20 Титанат стронция Окнсь магния Сапфир Фтористый

литий Иртран-1 Фтористый

кальций Фтористый барий Кремний Мышьяковистое трех-сернистое стекло Иртран-2 Германий

0,5...4,3

0,6...4,3

0,5...5,0 1,0...5,3

О,5...5,5

1,0...5,6 0,5...6,0

1,0...6.7 0,6...8,3

0,5,..11,0

1,3...11,0 0,6... 12,0

1.0...13,5 2,0...12,5

1,44902

1,64289

1,83450 2,28355

1,71960

1,75458 1,38761

1,37770 1,-42780

4.46629

3,41696 2,41326

2,2.5696 3,99931

0,004604 0,007860

0,0118.34

0,035906

0,006305

0,007149 0,001796

0,001348 0,002267

0,002867

0,138497 0,055720

0,032586 0,391707

-0,000381

-0,000231

-0,000100 -f0,001666

-0,000090

-0,001577 -0,000041

-f0,000216 -0,000069

-1-0.000064

-1-0,013924 -f0,006177

0,000679 0,163492

-0,0025268

-0,0022133

-0,0022268 -0,0061335

-0,0031356

-0,0045380 -0.0023945

-0,0015041 -0,0011157

-0,0006035

-0,0000209 -0,0003044

-0,00007722

-0,00001598

-0,00001267 -0,00001502

-0,00000770

-0,00002808 -0,00000557

-0,00000441 -0,00000162

-0,00000046

-{-0,00000015 -0,00000023.

-0,0005272 -0,0000060

-0,00000080 -f0,00000005

Герцбергом и Зальпбергом предложена следующая интерполяционная формула для расчета показателей преломления (211:

А + ВЬ + CL + + Е%\

где L - Qfi - 0,028) , а значения постоянных А, В, С, D к Е для различ- ых материалов приведены в табл. 4.5.

4.3. ПОГЛОЩЕНИЕ И РАССЕЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Для твердых веществ различают несколько видов поглощения излучения, главными из ыих являются: собственное (сплошное) поглощение, обусловленное взаимодействием электромагнитных волн с кристаллической решеткой, и характеристическое (избирательное) поглощение, возникающее вследствие колебаний и вращений молекул и приводящее к появлению полос поглощения

Оптическую среду можно рассматривать как динамическую систему, молекулы которой испытывают вынужденные колебания под воздействием падающего излучения. В результате .чтого изменяются параметры электрического поля среды, а интенсивность проходящего через нее излучения уменьшается аналогично тому, как это происходит с электрическим сигналом при прохождении его через фильтр.

В классе полупроводников различают также внутреннее поглощение, возникающее за счет возбуждения электронов, пересекающих запретную зону, внешнее поглощение, вызываемое переходом электронов между примесными уровнями и зоной проводимости или валентной зоной, а также поглощение свободными (или почти свободными) электронами. На рис. 4.14 показана зависимость коэффициента поглощения от длины волны для полупроводникового материала. В области < падающие фотоны имеют еще достаточную энергию для возбуждения электронов, которые затем пересекают запретную зону. Это внутреннее поглощение столь велико, что даже тонкие слои полупроводника являются непрозрачными. Величина находится из соотношения

%о = hcJE,

(4.26)

где Д£ - ширина запретной энергетической зоны.

Для излучения с длинами волн % > Х^ коэффициент поглощения падает до малых значений; это соответствует так называемому внешнему поглощению. На еще больших длинах волн поглощение заметно возрастает, что обусловлено взаимодействием между излучением и свободными электрона- ми или дырками.

У диэлектриков, состоящих из цельного кристалла, характеристическое поглощение ограничивается спектральным диапазоном коротких видимых лучей. Поглощение свободными электронами незначительно, так как при омнатпой температуре и ниже число их в диэлектрике весьма мало. Очень

сильное поглощение инфракрасного излучения наблюдается в жидкостях. Спектральные характеристики органических жидкостей совпадают с характеристиками пластических материалов, которые имеют большое число полос поглощения, перекрывающихся во многих спектральных областях. Газы обладают в основном избирательным поглощением.

Как уже отмечалось, при распространении излучения в гомогенной изотропной среде имеет место уменьшение мощности согласно выражению (4.4). Величину

рис. 4.11, Спектральная характеристика поглощения для полупровод- g-2ш4г/с„ ~inkzlK (4 27)