Physik der kondensierten Materie

, Volume 3, Issue 5, pp 402–421 | Cite as

The evaluation of total absorption cross-section for photons in high density electron gas

  • C. Thompson
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Abstract

The total absorption cross-section for a photon by an electron gas is calculated in the high density limit. The calculation uses the Green’s function formulation applicable to many-body problems. Only the simplest final states leading to a non-vanishing cross-section, consisting of an electron-hole pair and a plasmon are taken into consideration. The contributions arising due to this cross-section have a threshold near the plasmon energy and are peaked because of the initial rapid rise of the available phase space, with a total cross-section for real metals of 10−17–10−19 cm2 per electron. This compares favorably with other absorption mechanisms.

Keywords

High Density Electron Plasmon Energy Real Metal High Density Limit Initial Rapid Rise 

Résumé

La section efficace totale d’absorption d’un photon par un gaz électronique est calculée à la limite de grande densité. Ces calculs utilisent le formalisme de la fonction de Green applicable au problème àN corps. On ne considère que les états finals les plus simples conduisant à une section efficace non nulle et qui consistent en un plasmon et une paire électron-trou. Les contributions dues à cette section efficace ont un souil au voisinage de l’énergie du plasmon et tendent vers un maximum dû à l’augmentation rapide de l’espace de phase. La section efficace de 10−17–10−19 cm2 par électron pour les métaux est comparable au résultats provenant d’autres mécanismes d’absorption.

Zusammenfassung

Der totale Wirkungsquerschnitt für die Absorption eines Photons in einem Elektronengas wird für den Grenzfall hoher Dichte berechnet. Es wird der für Vielkörper-Probleme geeignete Formalismus der Green’schen Funktionen verwendet. Es werden nur die einfachsten Endzustände berücksichtigt, die nicht-verschwindende Beiträge zum Wirkungsquerschnitt liefern; sie bestehen aus einem Elektronen-Loch-Paar und einem Plasmon. Diese Beiträge haben eine Schwelle nahe der Plasmon-Energie und durchlaufen wegen des anfänglich sehr raschen Wachsens des verfügbaren Phasenraums mit wachsender Energie ein Maximum. Der sich für Metalle ergebende totale Wirkungsquerschnitt von 10−17–10−19 cm2 Elektron ist vergleichbar mit anderen Absorptionsmechanismen.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1965

Authors and Affiliations

  • C. Thompson
    • 1
  1. 1.ASTRO Research LaboratoryMarquardt Corp.USA

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