Эффективное излучение
Эффекти'вная ма'сса, величина, имеющая размерность массы, характеризующая динамические свойства квазичастиц . Например , движение электрона проводимости в кристалле под действием внешней силы F и сил со стороны кристаллической решётки (см. Твёрдое тело , Зонная теория ) может быть описано как движение свободного электрона, на который действует только сила F (закон Ньютона), но с Э. м. m* , отличной от массы m свободного электрона. Это отличие отражает взаимодействие электрона проводимости с решёткой. Э. м. определяется соотношением:
,
(1)
где x — энергия, р — квазиимпульс электрона проводимости. Если зависимость x(р ) (закон дисперсии) анизотропна, то Э. м. представляет собой тензор (тензор обратной массы):
(2)
Это означает, что ускорение электрона в решётке в общем случае направлено не параллельно внешней силе F . Оно может быть направлено даже антипараллельно F , что соответствует отрицательному значению Э. м. Свойства электронов с отрицательной Э. м. столь отличаются от свойств обычных частиц, что оказалось удобнее рассматривать положительно заряженные дырки с положительной Э. м.
При изучении гальваномагнитных явлений пользуются так называемой циклотронной Э. м. электронов и дырок
, (3)
где S — площадь сечения изоэнергетической поверхности x(р) плоскостью, перпендикулярной магнитному полю Н . Наиболее важные методы определения Э. м. электронов проводимости и дырок — циклотронный резонанс , измерение электронной теплоёмкости и др.
В теории квантовой жидкости для квазичастиц — фермионов с изотропным законом дисперсии Э. м. называется отношение:
m* = p0 /v0 (4)
где р0 и vo — абсолютные значения импульса и скорости квазичастиц при абсолютном нуле температуры, соответствующие Ферми энергии . Э. м. атома жидкого 3 He: m * = 3,08 m0 , где m0 — масса свободного атома 3 He (см. Гелий ).
Понятие Э. м. обобщают для таких квазичастиц, как фононы , ротоны, экситоны и др. Во всех этих случаях имеет место соотношение (1).
Лит . см. при ст. Квазичастицы .
И. Каганов.