|
|
молекулярными взаимодействиями, экситоппыми возбужден и ими;
Ф-Фз + Фз- (4)
Для полупроводников, где вращение определяется движением свободных носителей, частотная зависи-
обходимо принять также во внимание зависимость к/у от k. Эта зависимость ≈ следствие наиб, общего соотношения, к-рое имеет место ь линейной электродинамике между векторами />{r, t) и ╧ (г, t}. Для однородной среды это соотношение может быть записано в виде
t
D/(r,
(1)
Рис. S. Диош'рсия аптичсспчого вращении кристалла натрий У[1;шилацстата (ь-уОический кристалл) при Т ≈ 77К.
мость вне области резонанса имеет вид
Ф4 ^ A (s) {(со,- + о>) ~ Va -г (&(- to) ~1/а ≈ »Г1/г} -Ь
-!-/?(*) {(»/-! и)1'' -1- (ш,≈ со)1'- -оу'} (5)
Окситопные эффекты и здесь дают вклады влда (3).
Д. о. в. вдали от полос поглощения хорошо описывается полуэмиирич. выражениями, получаемыми из класснч. теории (см. faun закон).
Д. о. в. для магн. вращения определяется как пара-магн., так и диамагн. эффектами и описывается выражениями тина (4) (см- Верде постоянная).
Намерения Д. о. в. применяются для исследования естостн. оптич. активности молекул и дают информацию об их строении; особенно широко используются эти методы при исследовании сложных молекул (стс-роидлых И полициклических), сложных комплексов, ыеталлооргапнч. соединений, а также биополимсров ≈ белкой, нуклеиновых кислот и др. Явление необычайно чувствительно к межмолекулнриым взаимодействиям, взаимодействиям с растворителем и т. д. Измерения Д. о. в., проводящиеся на споктрополяриметрах, дают ряд сведений о топких деталях структуры кристаллои; она весьма чувствительна к малейшим изменениям структуры и симметрии кристаллов, обнаруживая ничтожные [порядка (10^4≈10"*) им] деформации молекул и комплексов. Широкое распространение приобретают исследования дисперсии магн, вращения, к-рыс можно проводить па любых (а не только оптически активных) веществах. Перспектинны применения Д. о. в. в жидких кристаллах для конструирования элементов
памяти, модуляции и записи информации, ще Лит.: 1) Д ж е р а с е и К., Дисперсия оптического вра-иия, пер. с англ., М., 1%2; 2} К и ^ е л ь Б. Д., Г» у р-н о и В. И., Гиротрония кристаллов, М., 1981); 3) В о .и ь-к с н ш т с и и М. В., Молоку л ярка и оптика, М.-- Л., 1931; 4) Fundamental aspects and recent development in optical rotatory dispersion and circular dichroisrn, ed. by F. r.iardelli, P. Salvador!, L,., 1973; 5) А г р а и о п и ч В- М., Теории нк-ситожш, М., 19ti8; 6) С а 1 d w e 1 I D., К у г i n к H., The theory of optical uctivily, N. Y., 1971. H. А. Кизелъ.
ДИСПЕРСИЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ≈ зависимость компонент тензора диэлектрической проницаемости среды р,';- от волнового вектора. В обычной лшюйиой электродинамике предполагается, что вектор электрич, индукции D в точке г среды связан линейной зависимостью с напряж╦нностью электрич. поля J3 и той же точке. Такая локальная связь между векторами П и К приводит к тому, что тензор к/у оказывается зависящим только от частоты ш плоской эл.-магн. волны и не зависит от ее волнового вектора 1с (обычная кристаллооптика]. Существуют, однако, физ, явления (напр., естественная оптическая активность^ оптическая анизотропия кубич. кристаллов), для объяснения к-рых не-
Разделение зависимости е/у на зависимость от временной разности t ≈t' ≈ т и от разности г ≈ г' ≈ R возможно в предположении неизменности свойств среды во времени и пространственной однородности среды. Интегрирование по /' в (1) распространено только на интервал от ≈ со до I в связи с требованием принципа причинности: индукция -/>(/", /) определяется значениями поля -Е только в прошлом и настоящем, т. с. при t' < t. Если электрич. ноле имеет вид плоской ыонохроматич. волны, т. е. Е (г, '} ≈ & (k, ш) X Xcxp[i (/£/∙∙ coOJi то в силу (1) электрич. индукция также имеет лпд плоской волны: -/>(/", t)~l)(k, (о)х Xexp[i (kr oj?)l, прич╦м
D/(kt (о) =--е,у (ш, k)Ej(k, со), (2)
где
V"
г г
frt) ≈ \\ с/т \\
J j
exp
≈ о>т)]
. (3)
Зависимость
е,- (fc, ы) от
тензора е,-у , ы от о> соответствует временной дисперсии, а зависимость от k ≈ Д. п. Из соотношений (1) и (3) видно, что Д. п. связана с тем, что величина вектора D в точке г определяется значением К не только в точке /-, но также значениями К (rr, t') в пек-рой окрестности точки г (нелокальная связь ./> и Ji'). Иначе ядро интегр. оператора е,-у (тт /?) выражалось бы через дельта-функцию: Efj (т, У?) ≈ ∙ Е[-у (t) и (В), так что всякая зависимость e,fj (to, fe) от А: в (3) яры этом исчезла бы.
Нелокалыюсть связи между D(r) и К (г) можно понять на основе качественного рассмотрения даже простейшей модели кристалла, согласно к-рон частицы, составляющие кристаллнч. структуру (атомы, молекулы, ионы), совершают колебания около своих положений равновесия и взаимодействуют друг с другом. Олектрич. поле световой волны смещает заряды из положений равновесия в данной точке/*, что вызывает дополнит, смешение зарядов в соседних и более удал╦нных точках г'. Поэтому поляризация среды /*(г) в точке гт а следовательно, н индукция D(r} = 12 (г)+4л/*(/*) оказываются заппсящимп не только от значения напряженности электрич, поля в точке г. ион от значений -Ь' (г'} в некрой о╦ окрестности. Размер этой окрестности, т, е. размер области Я, \> к-рой ядро иитегр. соотношения
(-: (т, /?) значительно, определяется характерными дли* нами взаимодействия а и в разл. средах эти длины могут существенно различаться. Однако в диэлектрич. средах для оптич. диапазона длин ноли Я всегда выполняется соотношение А-а~й/Х~10~3<╦С1. Б таких средах Д. п. оказывается слабой, для е╦ анализа достаточно знать зависимость тензора е//(<и, /с) от /г лишь при малых /с и использовать одно из разложений [Ц:
И
или
1 (со,
-1 (со)
(ы)
(4)
£5)
и
ш
С
и
Тензоры 7, Н, У- и р лз (4) и (5) сущестнеппо упрощаются для кристаллов с высокой симметрией [2]. Для объяснения естеств. оптич. активности (напр., вращения плоскости поляризации) достаточно ограничиться в (4) или (5) линейной зависимостью от k (подробнее см. Гиротропия). Для негиротрошшх кристаллов тензоры -у;/ч = £///≈ О и при исследовании эффектов Д. п. необходимо в (4) 649
")
}
