Эффект каналирования

Эффект каналирования

В нашей работе получены основные формулы описывающие движение каналированных и над барьерных электронов для потенциала типа Пешля-Теллера. Также методом Байера В.Н Каткова В.М Страховенко В.М. посчитаны спектральные характеристики излучения при плоскостном каналировании электронов для данной модели.

При взаимодействии релятивистских заряженных частиц с веществом генерируются различные виды электромагнитного излучения, лежащие в диапазоне от оптического до рентгеновского и жесткого гамма-излучения. Каждый вид излучения связан либо с особенностями траектории частицы в веществе (тормозное излучение, излучение при каналировании в кристалле), либо со свойствами среды.

Эффект каналирования возникает при углах влета быстрых заряженных частиц в кристалл относительно кристаллографических осей или плоскостей, меньших или порядка специального угла — критического угла Линхарда — и заключается в возникновении характерных траекторий движения частиц в кристалле. Для релятивистских электронов это квазипериодическое движение (в нашем случае) вдоль плоскостей кристалла.

Рассмотрим движение релятивистского электрона вблизи кристаллической плоскости, предполагая, что излучение может описываться классической электродинамикой. Для этого необходимо, в частности, чтобы энергия фотона была значительно меньше энергии электрона и выполнялось условие дипольности излучения NcZe2 Ific 1, где Лу-число атомов на длине когерентности.

В борновском приближении, действие кристаллической плоскости со многими дискретно расположенными атомами эквивалентно действию плоскости с непрерывно распределенными атомами. Иными словами, в этом случае кристаллический потенциал можно заменить усредненным потенциалом.

Математический аппарат используемый при ондуляторном излучении пригоден для описания излучения при каналировании.  Траектории и периоды колебания каналированных и над барьерных частиц различны, поэтому будут различны и спектральные распределения их излучения. Заметим, что при прохождении через кристалл пучка частиц могут быть созданы условия, когда часть частиц падающего пучка будет двигаться.

ПОСТРОЕНИЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА МОЛЕКУЛЫ

В настоящее время инфракрасная спектроскопия высокого разрешения находит иирокое применение во многих областях как фундаментальной, так и прикладной науки.

Современный уровень развития техники спектроскопии высокого разрешения позволяет получать высокоточную информацию о параметрах спектральных линий.

Особое значение занимает изучение физических свойств молекулы hid в ее различных формах. Колебательно-вращательные спектры представляют собой прекрасный источник информации об энергетических уровнях, параметрах дипольного момента, поляризуемости и внутримолекулярной потенциальной функции.

Молекула относится к классу легких асимметричных волчков. Вследствие большого различия между тремя стандартыми моментами инерции колебательно-вращательных спектр оказывается очень сложным с нерегулярно расположенными линиями. Присутствие в молекуле двух атомов дейтерия приводит к большим вращательным постоянным и, следовательно, к большим расстояниям между линиями. Частоты трех гармонических колебаний также оказываются большими. Все вместе это обусловливает широкий спектральный интервал, занимаемый колебательно-вращательными линиями поглощения.

Построение синтетического спектра исследуемой молекулы представляет интерес как при решении прямой, так и обратной спектроскопических задач, а также при определении параметров эффективного дипольного момента. Это позволяет осуществить визуальную интерпретацию экспериментального спектра. Поэтому целью данной работы стало построение синтетического спектра.

При построении контура линии необходимо знать интенсивности линий, которые в свою очередь зависят от квадратов матричных элементов дипольного момента молекулы. Для расчета последних использовалась работа.Спектральные параметры и положении линий в спектре были взяты из работы.
Спектр молекулы  рассматривался в диапазоне, где локализуется полиада.

Основной проблемой при расчете по формуле является вычисление матричных тов Dnm. Поэтом у оператор дипольного момента представляется в виде разложения в ряд по степеням колебательных координат.

Поскольку оператор дипольного момента обладает симметрией А1(а выражение в скобках в либо симметрии А либо Вг то в из трех направляющих косинусов могут присутствовать лишь kzx и kzz.Таким образом, из симметрийных соображений можно получить матричные элементы от дипольного момента. Следовательно можно рассчитать интенсивности линий по формуле и построить контуры линий. В качестве причины уширения линий был выбран эффект Доплера, который наблюдается в случае, если молекула движется параллельно направлению распространения излучения, поглощая энергию этого излучения, этого излучения этот эффект приводит к сдвигу частоты поглощения, т.е. В данном случае выбор доплеровского контура физически обоснован, так как используемые спектры снимались при низких давлениях.

Для построения синтетического спектра на языке программирования Фортран была написана программа, позволяющая по известным данным, таким как температура, масса молекулы, спектроскопические параметры и параметры дипольного момента, строить синтезированный спектр поглощения молекулы. Программа работает на основе двух, написанных ранее, программ. Первая решает энергетическую задачу, а вторая теоретически рассчитывает интенсивности линий. Таким образом, это дает возможность построить спектр поглощения молекулы и сравнить его с экспериментальным, что и было сделано для молекулы в районе спектра поглощения полиады v. В результате была получена хорошая согласованность синтетического и экспериментального спектров. Следует отметить, что данная программа может также использоваться для построения синтетических спектров любых молекул типа Х2У.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>


Яндекс.Метрика