【请教】 光在金属上的穿透深度
电动力学中说 穿透深度δ,其大小与1/ωμσ的二次开方成正比,ω是光的角频率,μ是物体的磁导率,σ是物体的电导率,而金属的电导率和磁导率非常大,使得穿透深度很小,但是闫守胜先生的固体物理学中说 (金属对红外线波段是吸收区,对可见光是高反射区)对频率高过等离子体共振频率的电磁波是无吸收的,即是透明的介质,这与穿透深度与1/ωμσ的二次开方成正比相矛盾,如何理解
[ Last edited by ddx-k on 2009-3-11 at 17:15 ]
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京公网安备 11010802022153号
电动力学中的穿透深度指可见光而言,(金属的基本物理特性),对于红外或者x射线,一般考虑的还是热效应(红外)和穿透效应(x射线)。其实σ和μ都不时常数,会随光波长的变化而变化,因而考虑到上述参数的非线性特性,上述公式还是正确的
我认为:
光的传播类似声波这种震动传播的波,假如介质在声波传播过程中其内部震动频率小于声波,那必然会衰减声波,因为波动力要强迫路径上的离子(我也不确定是啥,假设是概念上的真实)震动。但是频率等于大于时,就会维持或补偿原来声波的能量传播~~ 所以能穿过的路程更远!
偶极子近似对频率做了限制,你没深究而已
来说说我对穿透深度的理解,只要是吸收型材料,不管是频率高过等离子体共振频率还是低于此频率,穿透深度都会存在。通常金属的等离子体频率在近紫外和可见光波段,实际上介质材料也有等离子体频率,只不过这个值通常在更高的频率段。
透明是相对的,频率高过等离子体频率只能说明折射率虚部相对较小,如果厚度很薄(趋附深度量级或者更薄一些),透过率可能就会很大,可以视为透明材料。如果厚度比较大,远大于趋附深度,则可能主要是高反射的原因
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