Отражение ИК излучения от сильно поглощающего слоя малых металлических частиц

Abstract

Вычислен коэффициент отражения ИК излучения от тонкого (толщиной порядка λ — длины волны в вакууме) слоя малых металлических частиц. Ранее было показано, что такой слой с малой плотностью частиц практически полностью поглощает все падающее на него излучение в широком ИК диапазоне длин волн. Эффект связан с проникновением переменного поля в квазиметаллическую высокодисперсную среду и обусловлен резонансным возбуждением поверхностных электромагнитных волн в несферических металлических частицах. Отражение падающего излучения от слоя оказывается малым по параметру σs/σa, где σs и σa — соответственно сечения рассеяния и поглощения отдельной частицей. Коэффициент отражения по порядку величины равен (V/λ³)|ε|, где V — объем частицы; ε — диэлектрическая проницаемость металла. Для характерной экспериментальной ситуации отражение составляет не более нескольких процентов падающего излучения.

Обчислено коефіцієнт відбиття ІЧ випромінювання від тонкого (товщиною близько λ — довжини хвилі у вакуумі) шару малих металевих частинок. Раніше було показано, що такий шар з малою густиною частинок практично повністю поглинає усе випромінювання в широкому ІЧ діапазоні довжин хвиль. Ефект пов’язано з проникненням змінного поля в квазіметалеве високодисперсне середовище і зумовлено резонансним збудженням поверхневих електромагнітних хвиль в металевих несферичних частинках. Відбиття падаючого випромінювання від шару виявляється малим по параметру σs/σa, де σs та σa — відповідно перерізи розсіяння та відбиття частинкою. Коефіцієнт відбиття дорівнює завбільшки (V/λ³)|ε|, де V — об’єм частинки; ε — діелектрична проникність металу. Для типової експериментальної ситуації відбиття складає кілька відсотків падаючого випромінювання.

The IR radiation reflectance is calculated of a thin (with the thickness of an order of vacuum wave length λ) layer of small metallic particles. Before, we have shown that such a layer of a small particles density absorbes nearly entirely all the incident radiation in a wide IR wavelength range. The effect is connected with the free penetration of the ac field into the quaslmetallic high-dispersive medium and is caused by the resonant excitation of surface electromagnetic waves in nonspherical metallic particles. The reflectance of the incident radiation from a layer turns out to be small as defined by a parameter σs/σa, where σs and σa are scattering and absorption cross-sections by a single particle, respectively. The reflectance by an order of magnitude is equal to (V/λ³)|ε|, where V is the particle’s volume; ε is the dielectric function of a metal. In a typical experimental situation the reflectance amounts to no more than several percents of incident radiation.