Atomistische Behandlung der optischen Konstanten

Zusammenfassung

In Kapitel 3 wurde die Frequenzabhängigkeit des Reflexionsvermögens behandelt. Die von Hagen und Rubens aufgestellte Beziehung (3.5) konnte, wie in Abschnitt 3.2 gezeigt wurde, unter Anwendung der Kontinuumstheorie abgeleitet werden. Daher ist die Gültigkeit dieser Beziehung auf Wellenlängen beschränkt, bei denen die atomistische Struktur der Metalle vernachlässigt werden kann. Im fernen Ultrarot ist diese Bedingung erfüllt. Die Erfahrung lehrt jedoch, daß bei größeren Frequenzen, d. h. im nahen ultraroten und sichtbaren Spektralbereich, das Reflexionsvermögen stärker abnimmt, als man nach der Hagen-Rubens-Beziehung erwartet (Abb. 4.1). Diese Dispersion von r konnte von Drude befriedigend erklärt werden, indem er annahm, daß die Elektronen eines Metalles frei beweglich sind (Elektronengas) und im elektrischen Feld beschleunigt werden. Das Modell wird verfeinert, indem man berücksichtigt, daß die durch das Metall strömenden Elektronen mit Metallatomen eines nicht ideal gebauten Gitters zusammenstoßen. Man definiert den Weg, den ein Elektron im Mittel zwischen zwei Zusammenstößen mit den Atomen zurücklegt, als mittlere freie Weglänge l.