Высокочастотная электропроводность металла
Если на проводник действует переменное электрическое поле
E(t) = Re [E( | (11.1) |
то в модели Друде возникающий ток можно рассчитать, рассматривая уравнение движения электрона в переменном поле
| (11.2) |
Решение ищем в виде
p(t) = Re [p( | (11.3) |
Подставляя в (11.2) и приравнивая действительные и мнимые части, получаем,
что p(
)
удовлетворяет уравнению
-i | (11.4) |
Так как j = -nep/m, плотность тока равна
j(t) = Re[j( | (11.5) |
или
j( | (11.6) |
где величина
(
),
называемая высокочастотной проводимостью, дается выражением
| (11.7) |
Как и следовало
ожидать при
0, это выражение переходит в формулу Друде.
В данном подходе
а) не учитывается действие магнитного поля электромагнитной волны, поскольку соответствующим
добавочным членом -e/(mc)pхH
в уравнении (11.2) можно пренебречь, т.к. v/c <~ 10-10;
б) не учитывается неоднородность электрического поля, резко затухающего с глубиной
проникновения. Это допустимо, если длина волны электромагнитного излучения в материале
>>
- длины свободного пробега электрона. Если это условие нарушается, то необходимо
использовать более сложные нелокальные теории.
| На главную сайта Dvoika.net |