خواص اپتيكي مولكول هاي C60: تقريب شبه استاتيك

در اين مقاله، خواص اپتيكي مولكول­هاي­ 60C در تقريب شبه استاتيك مطالعه شده است. بدين منظور يك مولكول 60C بصورت يك پوسته كروي بي­نهايت نازك از الكترون­هاي π و σ مدل شده است و تحريكات الكتروني بر روي سطح اين پوسته بوسيله تئوري هيدروديناميك دو شاره­اي دو بعدي توصيف شده است. در ابتدا عبارت كلي براي قطبش ­پذيري سيستم با حل معادله لاپلاس در تركيب با معادلات هيدروديناميك و شرايط مرزي مناسب، بدست آمده است. سپس با استفاده از رابطه قطبش­ پذيري، طيف خاموشي سيستم بررسي شده است كه در توافق كامل با نتيجه تئوري ماي است. همچنين با توسعه تئوري ماكسول-گارنت براي تقريب محيط مؤثر مواد كامپوزيتي، تابع دي­الكتريك مؤثر كامپوزيتي از مولكول­هاي 60C بدست آمده است.

In this paper, the optical properties of a C60 molecule is studied within the framework of the quasi-static approximation. To do this, a C60 molecule is modeled by an infinitesimally thin spherical shell of the π and σ electrons and electronic excitations of this shell is described by means of the two-dimensional two-fluid hydrodynamic theory. At the first, general expression for polarizability of the system is obtained, by solving Laplace and hydrodynamic equations with appropriate boundary conditions. Then, by using the polarizability formula, the extinction spectrum of system is investigated which is in quite agreement with the result of the Mie theory. Also, the Maxwell-Garnett theory for the effective medium approximation of composite materials is developed to study the dielectric response of a composite of C60 molecules.