Appunti delle lezioni di Fisica dello stato solido A+B - Polihelp.com

c°2006 Carlo E. Bottani Lezioni di Fisica dello Stato Solido 75
Coefficiente di assorbimento
In questo capitolo tratteremo in modo esplicito solo la bande principale e
il fondo continuo (nel capitolo precedente abbiamo anticipato l’assorbimento
polaritonico), tuttavia i principi esposti nel corso permetterebbero la comprensione
a livello quantistico di tutti i picchi presenti nella figura. Cominciamo
con l’istituire un legame generale tra i parametri macroscopici (indice
dirifrazioneecoefficiente di estinzione) e le probabilità di transizione tra
diversi stati quantici del solido eccitato da radiazione elettromagnetica. Il
campo elettrico di un’onda elettromagnetica piana monocromatica, di versore
di polarizzazione e, che si propaghi lungo l’asse x in un solido è descritto
dall’espressione
n o
E ω = e Re E 0 e i(e kx−ωt)
(345)
Macroscopicamente i processi di dispersione e assorbimento (estinzione)possono
essere descritti introducendo un vettore d’onda complesso e k = k + iκ.
Si può allora scrivere
E ω = ee −κx Re © E 0 e i(kx−ωt)ª (346)
L’onda risulta dunque attenuata. L’intensità I (mediata su un periodo)
³ n
dell’onda, proporzionale a Re E 0 e i(e kx−ωt)o´2
=
1
|E 2 ω| 2 , risulta attenuarsi
nello spazio con la legge esponenziale
Introducendo la relazione di dispersione
I = I 0 e −2κx = I 0 e −Σx (347)
ω = c en e k (348)