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initial_zh

金虫 (正式写手)

四海之游侠

[交流] 【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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曾经有个人告诉我,种子之所以能够发芽,是因为她心中怀有希望
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nigo

金虫 (著名写手)


dawnlight(金币+1,VIP+0):3x 3-11 13:50
电动力学中所研究的电磁波一般比光波频率低
可能频率高过等离子体共振频率的电磁波频率比光波还高吧
2楼2009-03-11 11:53:33
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lxd_bruce

木虫 (正式写手)


dawnlight(金币+1,VIP+0):3x 3-11 13:50
1. 红外线的频率很低吧,所以趋肤深度可以比较大,故可能可以穿透。另外,红外线如果不能穿透的话,红外热感应器不是没用了么?人体、各种温血动物都是可以发射红外线的说。

2. “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”
——这话本身就有问题吧?频率过高,趋肤深度应该很小,所以应该绝大部分反射,不可能是透明的介质吧?

[ Last edited by lxd_bruce on 2009-3-11 at 12:44 ]
3楼2009-03-11 12:42:22
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主


ddx-k(金币+1,VIP+0):o(∩_∩)o... 3-16 21:47
自由电子的对emw的吸收是金属与emw互作的主要原因,可由无本征频率,带衰减(因为电子被晶格散射),被emw电场E策动的受迫振荡描述,解是lorentz型的函数,在plasma频率处发生共振,吸收最大,当入射emw的频率高于金属plasma频率时,即远离共振区,E对电子策动力与电子振动失谐,吸收几乎为0,此时的金属与电介质类似,plasma频率在10e14Hz左右,这就是为什么高频微波波导可以用金属板作的原因
从此不问江湖事
4楼2009-03-11 17:34:10
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initial_zh

金虫 (正式写手)

四海之游侠

X射线可以穿透一般的金属(除去铅等少数金属,不知道为什么铅会吸收X射线),还是说明金属对高频电磁波是透明的介质,但从电动力学得到的穿透深度怎么解释,好像没看到推导过程中对频率有何限制
曾经有个人告诉我,种子之所以能够发芽,是因为她心中怀有希望
5楼2009-03-11 23:53:20
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主


ddx-k(金币+1,VIP+0):o(∩_∩)o... 3-16 21:47
听说过 逆韧制辐射吗 reverse bremsenstrahlung,它是x射线发射的逆过程,严格的说,金属 的自由电子 对频率高于其plasma频率的emw透明,ED研究的金属行为一般是自由电子的行为(wagner晶体),一般不涉及内层壳层电子过程和核过程
如果说道x射线与金属作用,只有两个效应,
其一,x射线被壳吸收,x射线光子能量与壳层能级差相等,即共振,则此x光子被共振吸收,这就是XAS的基础理论,x光子能量再高可以核过程,核吸收,
其二,x射线被自由电子compton散射
所以,金属并非对所有[广谱]x射线都透明,论据并没有完全佐证你的观点

定量讨论,请参考 散射截面,一般而言远离共振区,都是透明区
从此不问江湖事
6楼2009-03-12 06:46:12
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jifeng7633

铁虫 (小有名气)

★ ★
ddx-k(金币+2,VIP+0):谢谢o(∩_∩)o... 3-16 21:47
电磁波和金属的相互作用可以做如下简单的理解:电磁波有自己的频率,而金属中的电子也有自己的频率(转动,振动...),二者的相互作用是通过频率的大小比较来看的!
  电子在外来电磁波的作用下,发生受迫“振动”,当外来电磁场的频率比较小时,电子的频率能够跟的上外来电磁场的变化频率,也就是说驰预时间比较小!
当外来电磁场的频率较大时,电子越来越跟不上外来电磁场变化的步伐,所以电子的“选择”就是:不再随外来电磁场变化,这就是说外来电磁场频率很大时,电子不再吸收它的能量,从而全部透射!
  不知道说清楚没?
7楼2009-03-16 16:09:19
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manmansboy

专家顾问 (正式写手)

黄金矿工


小木虫:)(金币+1,VIP+0):3x 11-9 05:32
这是个很有技术含量的活,我只知道硅片大概100um的样子,呵呵
浆料圈 silverpaste@qq.com
8楼2009-10-23 12:35:06
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usst1

木虫 (正式写手)


小木虫:)(金币+1,VIP+0):3x 10-25 12:57
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
9楼2009-10-25 03:14:13
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colbertli

禁虫 (著名写手)

★ ★
小木虫:)(金币+2,VIP+0):3x 11-9 05:32
GrasaVampiro(金币+0,VIP+0):光的传播和声音的传播是不同的 11-9 22:13
本帖内容被屏蔽

10楼2009-11-09 00:04:11
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