Ширина уровней энергии

Ширина уровней энергии 276 Шмидта модель 122—124 [c.396]

Для изолированной квантовой системы характерна естественная (радиационная) Ш, с. л. 5v определяемая суммой ширин уровней энергии, между к-рыми происходит соответствующий данной спектральной линии спонтанный квантовый переход. Для разрешённых отбора правилами переходов Величина Sv очень мала [c.461]

ШИРИНА УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ ЯДЕР [c.33]

Вероятность перехода и средняя продолжительность жизни возбужденных состояний ядер обычно выражаются через ширину уровня энергии ядер. В ядерной физике понятие ширины уровня имеет тот же источник и интерпретацию, что и ширина уровня в атомной спектроскопии. Принцип неопределенности Гейзенберга дает общее соотношение между неопределенностью Д энергии и сопутствующей неопределенностью Дi времени [c.33]

Наличие естественной ширины спектральной линии вытекает также из квантовой теории. Согласно квантовой теории, атомы (и молекулы) принимают не всевозможные значения энергии, а лишь дискретные, т. е. каждому атому соответствует совокупность значений энергии. Их и принято называть энергетическими уровнями. Отдельные уровни энергии графически изображаются с помощью горизонтальных линий. Расстояния между линиями в вертикальном направлении в выбранных масштабах выражают разность энергий между соответствующими их уровнями. При переходе атомов (или электронов) с верхних уровней на нижние происходит излучение, а при обратном переходе — поглощение. [c.41]

Примерно такими же свойствами обладают и те возбужденные состояния ядра, для которых энергия возбуждения меньше минимальной энергии отделения какой-либо частицы (я, р, а), а Y-излучение сильно запрещено. Подобные долгоживущие состояния называются метастабильным . Они также характеризуются очень малой шириной уровня Г, и, следовательно, энергия этих состояний также в хорошем приближении передается [c.320]

Резонансный характер изменения сечения ядерной реакции при изменении кинетической энергии бомбардирующей частицы впервые был установлен именно на примере (а, р)-реакций на легких ядрах. Однако правильное объяснение механизма возникновения резонансов было дано Бором значительно позже (1936 г.). Это связано с тем, что ширина уровней и расстояние между ними для промежуточного ядра, образующегося в рассматриваемых реакциях, отличаются от соответствующих величин для реакций, идущих под действием медленных нейтронов на тяжелых ядрах, значительно большей величиной (Г 1 кэв, А 0,1 — 1 Мэе). [c.443]

Такой же результат получается при сравнении кинетической энергии образующихся в реакции а-частиц (8,85 Мэе) с высотой кулоновского барьера для а-частицы в поле другой а-частицы (4 Мэе). Более чем двойное превышение энергии а-частицы над высотой барьера указывает на чрезвычайно большую вероятность распада промежуточного ядра 4Ве на две а-частицы и, следовательно, на очень большую ширину уровня соответствующего энергетического состояния (несколько сотен килоэлектронвольт). [c.447]

При конечных значениях Ь уже нельзя говорить о полностью изолированных потенциальных ямах. В результате туннельного эффекта электрон переходит из одной ямы в другую. Этот эффект тем больше, чем меньше ширина барьера Ь. В этом случае представление о движении электрона в какой-то конкретной яме несостоятельно-электрон обобществлен, он движется в обеих потенциальных ямах, в результате уровни энергии электрона изменяются. Это изменение уровней электрона при наличии нескольких потенциальных ям лежит в основе понимания природы ковалентной. Поясним это на примере рассматриваемой модели. [c.298]

О К, а у некоторых - меньше. В результате станут заполненными некоторые уровни энергии, которые при О К были свободными, и станут свободными некоторые уровни энергии, которые при О К были заполненными. Таким образом, возникает переходная область от полностью заполненных уровней энергии к полностью свободным. Ширина этой области имеет порядок кТ, где к = 1,38 -10" Дж/к - постоянная Больцмана. [c.344]

Реакции, идущие через составное ядро, подразделяются на резонансные и не резонансные. Поясним смысл этих терминов. Как мы знаем, энергия возбуждения ядра может принимать только дискретный ряд значений, соответствуюш,их уровням ядра. Однако при более точном рассмотрении оказывается, что представление об уровнях с точно фиксированной энергией справедливо только в отношении основных состояний стабильных ядер. Все остальные уровни ядер не обладают определенной энергией — они в той или иной степени размазаны по энергии. Оценку ширины Г размытия уровня можно получить из соотношения неопределенностей время-энергия. Согласно этой оценке (см. (2.54)) А = Г/2 = й/2т. Ширина уровня тем больше, чем короче его время жизни. В начале книги (гл. И, 1, п. 3) мы говорили, что ядро может возбуждаться только на энергию, соответствующую одному из его уровней. Поэтому и составное ядро может образоваться лишь в том случае, если энергия налетающей частицы попадает в интервал Г неопределенности положения уровня. [c.132]

Если ширины уровней составного ядра меньше расстояний между ними, то при фиксированной энергии падающих частиц реакция может идти лишь через одиночный уровень. Зависимость сечения реакции от энергии будет носить резонансный характер. Соответственно этому и реакции такого типа называются резонансными. [c.132]

Подсчитаем теперь, с какой скоростью должно двигаться ядро, чтобы выйти из резонанса за счет эффекта Допплера. Для этого надо приравнять ширине уровня Г приращение энергии фотона, возникающее при переходе к системе координат, движущейся со скоростью V. Это приращение равно (при малом v) [c.270]

Уровни энергии, между которыми происходят оптические переходы, всегда имеют конечную ширину Af, так как время пребывания электронов на них конечно, что согласно соотношению неопределенностей (3.19) должно приводить к уширению уровней и размытию их в узкие полосы. В соответствии с этим излучение, испускаемое при оптических переходах, никогда не бывает строго монохроматическим, его частоты заключены в пределах некоторой полосы Av. Генерация же в лазере происходит вдобавок лишь на резонансных частотах, удовлетворяющих следующему условию [c.338]

СИЛА ОСЦИЛЛЯТОРА — безразмерная величина, через к-рую выражаются вероятности квантовых переходов в процессах излучения, фотопоглощения и кулоновского возбуждения атомных, молекулярных или ядер-ных систем. С помощью С. о. находят вероятности спонтанного и вынужденного испускания и поглощения Света, поляризуемости атомов, ширины уровней энергии и спектральных линий и др. важные характеристики систем. С. о. вводят для описания дипольных алектрических и магнитных, а также электрич. квадру-польных излучений [1—5]. В случае алектровных переходов в атомах злектрич. дипольные С. о., как правило, порядка десятых долей единицы, а для магн. дипольных и злектрич. квадрупольных переходов — порядка 10- — [c.495]

Если бы уровни энергии в действительности являлись геометрическими линиями, то атомы излучали бы строго монохроматическую волну и спектр был бы строго линейчатым (дискретным). Одиако, как показывают опыты, атомы излучают спектр частот определенной ширины. Уширение спектральной линии, согласно квантовой теории, объясняется тем, что сами энергетические уровни обладают некоторой шириной Дт, величина которой определяется так называемым соотношением неопределенностей Гейзенберга AojT h, где т — время жизни атома на энергетическом уровне шириной А(о, h — постоянная Планка. Из этого соотношения вытекает, что Асо /г/т, т. е. естественная ширина линий, согласно квантовой теории, обратно пропорциональна времени жизни атома в начальном состоянии. [c.41]

Разумеется, точность борного метода недостаточна для определения ширимы резонансной области захвата у In и Rh, однако ясно, что она не йелика, так как In и Rh, для которых получены одинаковые значения резонансной энергии, ведут себя в описаиных выше опытах как разные вещества (ДФП). Можно полагать, что ширина уровня 1ПО крайней мере иа лорядок меньше самого значения резонансной энергии, т. е. не превышает 0,1 эв. [c.304]

Ширина уровня выражается в джоулях (Дж) и имеет размерность энергии dimr = L MT . [c.239]

Среднее расстояние между уровнями падает и с увеличением массового числа А. Но при этом уменьшаются и ширины уровней. Поэтому резонансными свойствами при достаточно низких энергиях возбуждения обладают почти все ядра, от легких до самых тяжелых. Только легчайшие ядра с А = 2 и 3 не обладают резонансными уровнями. [c.143]

Для обычной оптической резонансной флуоресценции это условие прекрасно соблюдается. Но для ядерного излучения условие (6.101) нарушается, причем очень сильно, из-за того, что Af квадратично растет с энергией кванта, а энергии ядерных у-квантов на несколько порядков больше энергий оптических фотонов. Например, первый возбужденный уровень изотопа железа гаРе имеет энергию 14 кэВ, а время его жизни т имеет порядок 10" с, так что ширина уровня [c.268]

Если разница между уровнями энергии заполненной зоны и зоны проводимости невелика (ширина запрещенной зоны мала), то для перехода электронов в зону проводимости требуется сравнительно небольшое возбуждение их, например, за счет усиления теплового движения атомов при повышении температуры. Такой материал будет полупроводником (рис. 1-2, б). Для чистых полупроводниковых материалов ширина зaпpeщeнJ oй [c.8]

При взаимодействии налетающей частицы с ядром — мишенью — может образоваться составное ядро — нестабильная ядерная система, обладающая рядом квазиста-ционарных уровней. Ширина уровня Г связана с временем жизни т квазистационарного состояния соотношением Т = п х. Если энергия частицы в системе центра инерции близка к энергии одного из уровней составного ядра, то вероятность образования составного ядра становится особенно большой, и сечения ядерных реакций резко возрастают, образуя резонансные максимумы, При этом (в случае изолир. резонанса) сечение реакции и определяется Б,— В, ф. Аналогичная ситуация имеет место при взаимодействии элементарных частиц, если их полная энергия в системе центра инерции (масса системы) близка к массе нестабильной частицы — резонанса С подходящими квантовыми числами (е ц-ном, чётностью, странностью И Т. д.). [c.227]

Под депствиел света относительно слабой интенсивности В, а. и м. происходит в результате поглощения одного фотона частоты V и энергии fev —где и S / — энергии нач. и коне (пых уровней энергии атомной системы (с учётом ширины уровней). Сечение фотопоглощения равно [c.300]

Дискретный характер уровней энергии, отвечающих связанным состояниям, позволяет попять, почему в определ. условиях заведомо сложные, составные системы (напр., атомы) ведут себя как аломентарыые частицы. Причина этого в том, что осн. состояние связанной сис темы отделено от первого возбуждённого состояния энергетич. интервалом, наз. энергетической щ е л ь ю. Такая ситуация характерна для атомов, молекул, ядер и др. квантовых систем. Благодаря энерге-тич. щели внутр. структура системы не проявляется до тех пор, пока обмен энергией при её взаимодействиях с др. системами не превысит значения, равного ширине щели. Поэтому ори достаточно малом обмене энергией сложная система (напр., ядро или атом) ведёт себя как бесструктурная частица (матер, точка). Так, при энергиях теплового движения, ыеныыих энергии возбуждения атома, атомные электроны не могут участвовать в обмене энергией и пе дают вклада в теплоёмкость. Справедливо и обратное заключение наличие в системе возбуждённых состояний (как это, напр., имеет место для адронов) является свидетельством в пользу её составной структуры. [c.287]

МЁССБАУЭРА ЭФФЕКТ (ядерный у-резонанс) — испускание или поглощение у-квантов атомными ядрами в твёрдом теле (обусловленное ядерными переходами), не сопровождающееся изменением колебат. энергии тела, т. е. испусканием или поглощением фононов (без отдачи). Открыт Р. Мёссбауэром (К. МоееЬаиег) в 1958. Таким переходам соответствуют линии испускания и поглощения у-лучей, обладающие естеств. шириной Г = й/т, где т — ср. время жизни возбуждённого состояния ядра, участвующего в у-переходе (см. Ширина спектральной линии), и энергией "р, равной энергии перехода. Благодаря М. э. стали возможными измерения спектров испускания, поглощения и резонансного рассеяния у-квантов низколежащих ( < 200 кэВ) и долгоживущих возбуждённых ядерных уровней (т = 10 — 10" с) с разрешением порядка естеств, ширины уровня Г. [c.100]

Благодаря малой ширине наблюдаемых спектральных линий и высокой точности измерения частот радиометодами М. с. используют для получения наиб, точных значений ряда атомных и молекулярных констант (напр., моментов инерции молекул, величие сверхтонкого расщепления уровней энергии в атомах, дипольных моментов молекул и др.) и наблюдения малых смещений и расщеплений уровней энергии, обусловленных тонкими взаимодействиями частиц (напр., эффектов нежёсткости молекул, лэмбовского сдвига уровней в атомах, квадрупольной и магн. структуры уровней в молекулах). [c.133]

Другая трактовка Н. с. (9) тесно связана с понятием квазистационарного состояния. В этом случае AJ — неопределенность значения, к-рое приобретает энергия J, рассматривающаяся как динамическая характеристика квантовой системы, изменяющаяся во времени, а Ai — интервал времени, характеризующий эволюцию J в интервале значений AJ. Для возбуждённых квантовых систем (наир., атома или молекулы) неопре-делённость энергии состояния AJ (остеств. ширина уровня) непосредственно связана с его временем жизни с помощью Н. с. (9). (Это утвер кдсние строго следует из теоремы Фока и Крылова (.3].) [c.322]

О.-э. происходит не только в изолиров. атомах, но и в молекулах (число оже-линий значительно возрастает), а также в твёрдых телах. В последнем случае наряду с переходами между внутр. уровнями энергии наблюдаются переходы с участием электронов валентной зоны, причём ширина зоны и плотность состояний в ней влияют на форму оже-линий. Изучение эперготич. структуры и осуществление хым. анализа вещества — предмет оже-спектроскопии. [c.401]

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ лазер — лазер на основе полупроводниковой активной среды. В отличие от лазеров др. типов, в П. л. используются квантовые переходы между разрешёнными энергетич.. зонами, а не дискретными уровнями энергии (см. Полупроводники). Лазерный эффект в П. л. связан в осн. с межзон-, ной люминесценцией (излучат, рекомбинацией созданных внеш. воздействием избыточных электронов и дырок рис. 1). Поэтому длину волны А, лазерного излучения можно выразить через ширину запрещённой зоны [c.51]

В квантовой механике, в отличие от классической, энергия частицы, находящейся в связанном состоянии в П. я., может принимать лишь определённые дискретные значения, т. е, существуют дискретные уровни энергии. Однако дискретность уровней становится заметной лишь для систем, имеющих микроскопия. размеры и массы. По порядку величины расстояние между уровнями для частицы массы т в глубокой яме шириной а определяется величиной Д/ Я /та . Наивизший (основной) уровень энергии лежит выше дна П. я. (см. Нулевая энергия). В П. я. малой глубины 1/д й К 1та ), имеющей вид, изображённый на рис. 3, связанное состояние может вообще отсутствовать. Так, протон и нейтроне антипараллель-ными спинами не образуют связанной системы, несмотря на существование сил притяжения между ними. Аналогичным образом не существует связанного состояния двух нейтронов — бинейтрова. В то же время при взаимодействии нейтрона и протона с параллельными спинами параметры П, я, донускают существование одного слабо связанного состояния дейтрона. [c.92]

В отличие от поглощения, при рассеянии Р. и. фотоны изменяют направление движения и могут потерять лишь часть своей энергии. При когерентном (упругом) рассеянии Р. и. энергия фотонов не изменяется, ио после рассеяния они движутся в др. направлении (рэлеев-ское рассеяние). Некогерентное (неупругое) рассеяние с уменьшением энергии фотонов Р. и. может быть двух типов корпускулярное (см. Комптона эффект) и комбинационное. При корпускулярном рассеянии происходит обмен импульсами между электроном атома и фотоном, в результате чего энергия фотона уменьшается на величину, зависящую от угла рассеяния, а из атома вылетает электрон отдачи. При комбинац. рассеянии за счёт части энергии фотона атом испускает электрон. Потеря энергии фотона в этом процессе от угла рассеяния не зависит. Обычно вероятность комбинац. рассеяния значительно меньше вероятности корпускулярного рассеяния однако если комбинац. рассеяние происходит на одном из электронов -оболочки, а энергия фотона совпадает с энергией электронов АГ-оболочки (с точностью до ширины -уровня), то наблюдается резонансное комбинационное рассеяние Р, и,, вероятность к-рого повышается на нёск. порядков величины и значительно превосходит вероятность корпускулярного рассеяния. В области малых Av и Z преойпадает когерентное рассеяние, при больших Av и Z — некогерентное рассеяние. В результате интерференции когерентно рассеянного [c.375]

С. с. многоатомных молекул могут получаться при переходах между совокупностями близких дискретных уровней энергии в результате наложения очень большого числа спектральных линий, имеющих конечную ширину. В таком случае при недостаточной разрешающей способности применяемых спектральных приборов линейчатые или полосатые спектры могут сливаться в С. с. М. А. Ельяшееич [c.652]

Важной характеристикой У. э. являются их ширины (Г), связанные с временем жыти (т) квантовой системы на уровне Г=1/т. У. э. тем уже, чем больше время жизни, в согласии с иеопределёиностей гоотиошением для энергии и времени (см. Ширина уровн.ч). [c.238]

ШИРИНА УРОВНЯ — неопределенность энергии кванто-вомеханич. системы (атома, молекулы и др.), обладающей дискретными уровнями энергии в состоянии, к-рое не является строго стационарным. Ш. у. Ai t, характеризующая размытие уровня энергии, его уширение, зависит от ср. длительности пребывания системы в данном состоянии— времени жизни на уровне Xt и, согласно неопределён-иостей соотношению для энергии и времени, [c.462]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...