Buraya kadar katıların elektronik yapısı incelemekte fotonlar kullanıldı. Aynı amaç için elektron demetleri de kullanılabilir. Sonuçlar yine dielektrik fonksiyonu içerir; ancak bu kez  nın sanal kısmı hesaplarda yer alır. Bir katıda elektromagnetik dalganın enerji kaybında dielektrik fonksiyonu  olarak yer alırken yüklü bir parçacığın enerji kaybı  ile belirlenir.

            Bu farkı açıklayalım. Elektromagnetik teorideki genel bir sonuca göre dielektrik kayıplardan kaynaklanan birim hacımdaki güç kaybı

ile verilir. Kristalde  şeklinde enine bir elektromagnetik dalga için  olup zaman ortalamalı güç kaybı

olup  ile orantılıdır. E nin teğetsel bileşeni katı içine geçişte süreklidir.

Yükü  ve hızı  olan bir parçacık kristale girdiğinde elektrik yer değiştirme vektörü

olur, çünkü Poisson denklemine göre serbest yükle ilişkili büyüklük  değil  vektörüdür. İzotropik bir ortamda E Fourier bileşeni ile nin D bileşeni arasındaki ilişki  dir.

Bu fourier bileşeni için zaman ortalamalı güç kaybı

veya

Bu enerji kayıp fonksiyonu   nın tanımını gerekli kılan bir sonuçtur. İnce filmlerde hızlı elektronların enerji kaybı ölçümleriyle de doğrulanmıştır.

Dielektrik fonksiyonu  dan bağımsız ise, güç kaybı

olur. Burada  gelen parçacığın kristaldeki bir elektrona aktarabileceği maksimum momentumdur. Şek.18 de optik yansıma deneylerinden elde edilen  sonuçlarıyla, elektron enerji kaybı ölçümlerinden elde edilen değerler arasında mükemmel bir uyum olduğu görülmektedir.

Şekil 18: Cu ve Au için  eğrileri. Normal çizgiler enerji kaybı ölçmelerinden, kesikli ve noktalı kesikli çizgiler optik ölçümlerden elde edilmiştir.

BÖLÜM 5      KAYNAKLAR

• Charles Kittel, Einführung in die Festkörperphysik, 6. Ayflage,R. Oldenbourg Verlag München Wien, 1983.
• J.S. Blakemore, Solid State Physics, second edition, ambridge University Press,1985.
• Mustafa Dikici, Katıhal Fiziğine Giriş, Samsun 19 Mayıs Üniversitesi yayını, 1992.