Бесфононные линии. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Бесфононные линии - узкие линии в спектрах поглощения и испускания примесных центров люминесценции (атомов, ионов или молекул в кристаллич. или неупорядоченных твёрдых матрицах), возникающие при оптич. излучательных квантовых переходах между уровнями энергии центра и происходящие без участия фононов матрицы. В общем случае спектральная полоса, отвечающая электронному (для молекулярных центров - электронно-колебательному) переходу в примесном центре, состоит из узкого пика и относительно широкого спектрального распределения - фононного крыла (рис.), обусловленного переходами, сопровождающимися рождением или уничтожением фононов матрицы. Узкие бесфононные линии в спектрах примесных центров часто наз. оптич. аналогами резонансных линий в

-спектрах, наблюдаемых при Мёссбауэра эффекте.

I_бл и I_фк - интенсивности бесфононных линий и фононного крыла соответственно, T - абс. темп-pa,

- т. н. взвешенная плотность фононных состояний частоты

, представляющая собой произведение плотности фононных состояний на функцию электрон-фононной связи (квадрат смещения положения равновесия кристаллич. осцилляторов при электронном переходе в примесном

Схема уровней (вверху) и общий вид спектральной полосы (внизу) примесного центра (S₀и S₁- основное и возбуждённое электронные состояния);

- колебат. подуровни примесного центра; БФЛ - бесфононная линия, ФК - фононное крыло. Фононные уровни на рис. не изображены.

центре). Чем прочнее электрон-фононная связь, тем слабее бесфононных линий. Повышение температуры приводит к ослаблению Б. л. и "перекачке" энергии в фононное крыло (суммарная интенсивность практически не зависит от температуры). В области температур, отвечающих условию

( n_макс- макс. частота фононов, участвующих в электрон-фононном взаимодействии), интенсивность бесфононных линий с повышением температуры падает экспоненциально. Электрон-фононное взаимодействие приводит также к температурному уширению и сдвигу Б. л.

При низких темп-pax бесфононные линии наблюдаются в спектрах кристаллов с ионами редкоземельных и переходных элементов, примесных щелочно-галоидных кристаллов, нек-рых молекулярных кристаллов с примесными молекулами и др. Ширина наблюдаемых бесфононных линий даже при гелиевых темп-pax обычно на 3 порядка превышает радиационную ширину, что в основном обусловлено неоднородностью кристаллич. матрицы. Методы селективной лазерной спектроскопии позволяют выявлять узкие бесфононные линии (шириной менее 10^-3 см^-1) в спектрах сложных соединений.

Литература по бесфононным линиям

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.