Эффект изотопический

Сверхтонкая структура и эффект изотопического сдвига также часто могут приводить к уширению спектральной линии. Такие эффекты вызываются электрическим и магнитным взаимодействиями ядер с окружающими их электронными оболочками. В случае магнитно-дипольного взаимодействия вырождение одиночных энергетических уровней снимается, уровень расщепляется на ряд уровней, общее число которых зависит от суммарного момента количества движения системы. Если это расщепление меньше допплеровской ширины или такого же порядка, то структура остается неразрешенной и излучение системы уровней выглядит как симметрично уширенная линия. Кроме того, электростатическое взаимодействие зависит от радиуса заряженного ядра. Так как этот параметр различен для каждого изотопа одного и того же элемента, испускаемое излучение будет представлять собой комбинацию излучений каждого изотопа. Излучение будет немного сдвинуто по частоте и даст уширенную неразрешенную линию. Уширение, типичное для таких эффектов, составляет величину порядка 0,1 см . Эффекты изотопического [c.323]

Зарядовое сопряжение 546, 617, 636 Зарядовый мультиплет см. Изотопический мультиплет Зеемана эффект 71 Зеркальная симметрия 89, 599 Зеркальные ядра 278 [c.716]

Изотопический эффект. В 1950 г. Е. Максвеллом и независимо [c.264]

Ч. Рейнольдсом с сотрудниками было установлено, что образцы сверхпроводника, изготовленные из различных изотопов одного и того же элемента, обладают различными критическими температурами. В большинстве случаев Тс обратно пропорциональна корню квадратному из массы изотопа. Изотопический эффект свидетельствует о том, что хотя кристаллическая решетка при переходе в сверхпроводящее состояние и не изменяется, она играет существенную роль в изменении свойств электронного газа. Зависимость Тс от массы изотопа показывает, что для явления сверхпроводимости важное значение имеет взаимодействие электронов с колебаниями решетки. Других причин зависимости Тс от числа нейтронов в ядре атома нет. [c.264]

Фиг. 21. Изотопический эффекту ртути (по вид данным Рейнольдса и др. [179]).

После открытия изотопического эффекта теория была модифицирована. Предполагалось, что малые массы возникают вследствие уменьшения энергии электронов вблизи поверхности Ферми благодаря взаимодействию электронов с колебаниями решетки. В этом случае зонная структура уже неверна, но большинство электронов с энергией в интервале Ai вблизи поверхности Ферми снова будет участвовать в процессе и будет иметь прежний порядок величины. [c.720]

У легких элементов изотопическое смещение обусловлено зависимостью энергии уровней от массы ядра массовый эффект в изотопическом смещении). Учет движения ядра вокруг общего центра масс атома наиболее легко произвести для систем с одним электроном — водорода и водородоподобных ионов. В этом случае он сводится к замене универсальной постоянной Ридберга на величину [c.70]

Это притяжение в принципе может привести к образованию связанного состояния двух электронов, т.е. может произойти спаривание электронов. Пара электронов обладает целочисленным спином и, следовательно, может испытывать Бозе-конден-сацию. Бозе-конденсат из спаренных электронов составляет сверхтекучую компоненту электронной жидкости. Другими словами, спаривание электронов является результатом электрон-фононного взаимодействия. Идея о спаривании электронов и образовании пар электронов ( куперовских пар ) была выдвинута Купером в 1956 г., а микроскопическая теория сверхпроводимости, основанная на идее Бозе-конденсации куперовских пар, была разработана в 1957 г. Бардиным, Купером и Шри( )фером (теория БКШ). Следует отметить, что сама по себе идея о решают,ей роли электрон-фо-нонного взаимодействия для образования сверхпроводящего состояния была известна за несколько лет до этих работ. Было отмечено, что хорошие проводники типа щелочных и благородных металлов никогда не бывают сверхпроводниками, а такие плохие проводники, как свинец, ртуть, олово, цинк, ниобий, становятся сверх-проводимыми. О прямой связи сверхпроводимости с колебаниями решетки свидетельствует также изотопический эффект [c.372]

В работах 1987 г. были установлены важные экспериментальные факты высокотемпературная сверхпроводимость свойственна материалам с содержанием меди она обусловлена спаренными носителями зарядов (дырками) она очень чувствительна к содержанию кислорода в материалах и не допускает замещения меди другим элементом исследования изотопического эффекта ставят под вопрос фо-нонный механизм спаривания. [c.379]

Чтобы представить себе роль слабых взаимодействий более наглядно, попробуем вообразить, каким бь[ был мир при отсутствии тех или иных взаимодействий. В мире без сильных взаимодействий не претерпели бы существенных изменений квантовая электродинамика и вся физика лептонов. И комптон-эффект, и распад мюона протекали бы так же, как и в обычном мире. Но вот сильно взаимодействующих частиц либо не стало бы вовсе, либо вместо них появились бы совершенно другие частицы. Поэтому мир в целом был бы совершенно иным во всей доступной нам области масштабов. Если бы исчезли электромагнитные взаимодействия, то атомные ядра и сильно взаимодействующие частицы остались бы, хотя и в исковерканном виде (или, если хотите, в виде, не исковерканном электромагнитными взаимодействиями). Протон и нейтрон стали бы совершенно неотличимыми друг от друга. Точно так же одинаковыми стали бы частицы внутри каждого изотопического мультиплета (например, три пиона). Начиная же с атомных масштабов и выше, мир изменился бы до полной неузнаваемости. Не стало бы ни молекул, ни атомов, ни электромагнитного излучения. Тем самым не стало бы и привычных нам макроскопических веществ. [c.397]

В СВ язи с задачей составления международных таблиц по теплофизическим свойствам тяжелой воды нами проведены исследования теплопроводности, паров DjO в диапазоне 400—1040 К. Для того чтобы получить падежные данные и исключить возможные систематические погрешности, измерения проведены двумя различными методами — нагретой нити [1] и периодического нагрева [2]. Применение нестационарного метода периодического нагрева интересно простотой измерительной ячейки, малым влиянием излучения на результаты измерений и нечувствительностью метода к конвективным потокам [3, 4]. На этих же установках исследована теплопроводность паров обычной воды для выяснения роли изотопического эффекта. [c.22]

Четвертый критерий уже внешний. Он основан на сравнении результатов экспериментального определения изотопических смеш,ений с расчетом. В случае магния изотопическое смеш,ение должно быть обусловлено в основном массовым эффектом [25]. Тогда должно выполняться соотношение [c.136]

Расчет изотопического смещения за счет нормального массового эффекта для линий Nel 878,4 нм и Nel 885,4 нм дает значение 27-10-3 см-, близкое определенным выше, которые равны (24,1 0,5) 10-3 л (23,2 0,5) 10-3 см- соответственно. Из этого можно сделать вывод о том, что для рассмотренных спектральных линий неона основной вклад в изотопическое смещение компонентов дает нормальный массовый эффект. [c.136]

ИЗОТОПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В СПЕКТРАХ ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ [c.81]

С увеличением приведенной массы молекулы величина изотопических эффектов в спектрах резко уменьшается, так как они [c.84]

Притяжение между электронами. Из приведенных выше свойств сверхпроводников следует, что сверхпроводимость связана с какихм-то изменением в поведении электронов проводимости. При этом кристаллическая решетка активно участвует в создании сверхпроводящего состояния (изотопический эффект ). [c.267]

Иа участие фононов в возникновении сверхпроводимости указывает изотопический эффект. Данные табл. 7.4 также свидетельствуют о связи сверхпроводимости с электрон-фононным взаимодействием. Чем сильнее в нормальном металле электрон-фонон-ное взаимодействие, тем меньше его проводимость. Так, например, свинец является плохим проводником, но в то же время из-за сильного электрон-фононного взаимодействия он обладает высокой (для чистых металлов) критической температурой. Благородные металлы являются прекрасными проводниками. У них слабое элек-трон-фононное взаимодействие. Они не переходят в сверхпроводящее состояние даже при самых низких температурах, достивнутых в настоящее время. [c.268]

Другой важный вопрос относится к природе взаимодействий, обусловливающих переход в сверхпроводящее состояние и термодинамические свойства. Изотонический эффект (см. гл. VIII) весьма убедительно доказывает, что сверхпроводимость возникает в результате взаимодействия между электронами и колебаниями решетки теории, основанные на этой идее, были независимо предложены Фрелихом [15] и автором [16]. Теория Фре-лиха, развитая до открытия изотопического эффекта, дает соотношение между критической температурой Г,,р. и массой изотопа [c.680]

Микроскопические теории. Теория Блоха, которая предполагает, что каждый электрон движется независимо в поле с периодическим потенциалом, обусловленным ионами и некоторой средней плотностью зарядов валентных электронов, дает хорошее качественное и в некоторых случаях количественное объяснение электрических свойств нормальных металлов, но оказывается не в состоянии объяснить сверхпроводимость. В большинстве попыток дать микроскопическую теорию сверхпроводимости учитывались взаимодействия, не входящие в теорию Блоха, а именно корреляция между положениями электронов, обусловленная кулоновским взаимодействием, магнитные взаимодействия между электронами и взаимодействия между электронами и фонопами. Хотя все эти взаимодействия, несомненно, должны учитываться полной Teopneii, изотопический эффект свидетельствует [c.752]

Другая возможность, которая, как мы теперь считаем, является наиболее реальной, состоит в том, что с переходом в сверхпроводящее состояние связано движение ионов. Автор [60] в свое время предположил, что имеются незначительные периодические смещения решетки, которые образуют очень большую элементарную ячейку в реальном пространстве и мелкозернистую структуру зон Бриллюэна в к-пространстве. Предполагалось, что смещения приводят к небольшой энергетической хцели у поверхности Ферми и, следовательно, к уменьшсЕгию энергии занятых состояний. Известно, что некоторые сплавы (например, сплавы в / фазе) имеют сложную структуру, обладающую вблизи поверхности Ферми плоскостями разрыва. Предполагалось, что если зонная структура является мелкозернистой, то нечто подобное может иметь место во многих металлах при низких температурах независимо от того, насколько сложна поверхность Ферми. Первые грубые оценки показали, что уменьшение энергии электронов вблизи поверхности Ферми достаточно для компенсации энергии, необходимой для смещения ионов однако более тщательные оценки, сделанные позже, показали, что уменьшение энергии на порядок меньше требуемой величины. Наиболее подходящими являются металлы с сильным взаимодействием между решеткой и электронами и, следовательно, с большим сопротивлением в нормальном состоянии. Диамагнитные свойства могли бы быть объяснены очень малой эффективной массой электронов и дырок с энергиями, близкими к поверхности Ферми (см. п. 24). Так как лучшие оценки, по-видимому, свидетельствуют о том, что переходы такого типа являются маловероятными, то детали теории никогда не были опубликованы. Некоторые идеи были использованы в более поздней теории [16, 118], основанной на динамическом взаимодействии между электронами и колебаниями решетки, о котором свидетельствовал изотопический эффект. [c.754]

Еще не зная об изотопическом эффекте, Фрелих [15] предложил теорию сверхпроводимости, основанную на электронно-фонопном взаимодействии. Хотя такое взаимодействие уже давно использовалось для объяснения теплового рассеяния электронов и тем самым сопротивления нормальных металлов, однако отчетливого иредставления о том, что оно дает вклад в эне]) [c.754]

Изотопическое смещение у элементов нижней части периодической системы, начиная примерно с массовых чисел Л 140, обусловлено влиянием на энергетические уровни атомов конечного объема ядра объемный эффект в изотопическом смещении). Для объяснения объемного эффекта обратимся к рис. 23, на котором изображены кривые потенциальной энергии электрона в поле ядра. Для точечного ядра (кривая /) потенциальная энергия электрона равна — 2е 14лгог (кулоновский потенциал). Для ядер конечного размера с тем же 2 потенциал внутри ядра будет отличаться от кулоновского, притом тем больше, чем больше радиус [c.71]

В спектрах элементов, обладающих определенным изотопным составом, наблюдают расщепление линий на ряд компонент, каждая из которых характеризует свой иуклид. Возникновение подобной изотопической структуры спектров обусловлено взаимодействием электронов с ядром. Полный гамильтониан взаимодействия атома в системе центра инерции включает в себя движение нуклонов ядра относительно центра инерции (нормальный или боровский эффект массы), зависящее от массы ядра обменное взаимодействие электронов (специфический эффект массы) и взаимодействие валентных электронов с распределенным протонным зарядом ядра (эф- [c.846]

Если считать, что Зр ДЖ, то при объемном эффекте более легкому изотопу должен соответствовать более глубокий терм. В сложных электронных конфигурациях, как отмечено, большую роль могут играть возмущения, в результате которых возможно обращение порядка термов. Даже в спектре одного элемента ряд термов может быть сдвинут в одну сторону, а ряд — в обратную. Так, в спектре РЬII терм 6s2 7s дает сдвиг в соответствии с формулой (8), а терм 6s 6р2 обнаруживает обратное и при этом очень большое смещение. Вообще из опытных данных, как мы уже видели это на примере ртути, следует, что не все термы одинаково чувствительны" к изотопическому сдвигу. Аналогично у меди на резонансных линиях изотопическое смещение очень мало, в то время как термы, относящиеся к электронной конфигурации s , обнаруживают заметный сдвиг. Эта же конфигурация обнаруживает изотопический сдвиг в спектрах d II и Zn II. [c.565]

О. о. используется также в исследованиях радионуклидов. Для атомов, ядра к-рых обладают угл. моментом, О. о. электронной оболочки сопровождается ориентацией ядер, что обнаруживается по анизотропии вылета продуктов распада ядер. Этот эффект позволяет проводить измерения изотопических сдвигов и сверхтонкой структуры снектрадьных линий короткоживу-щих изотопов в исчезающе малых концентрациях (единицы атомов в 1 см ). [c.441]

Ещё одной важной, хотя и приближённой ядерной характеристикой является изотопический спин (или изобарический спин) Т, к-рый складывается из изоспинов отд. нуклонов по тем же правилам, что и обычный спин. Сохранение этой величины связано с изотопической инвариантностью ядерных сил, к-рая состоит в том, что ядер-ные взаимодействия между двумя нуклонами в одинаковых пространств, и спиновых состояниях не зависят от сорта нуклонов, т. е. одинаковы в парах рр, рп и пп. Изотопич. спин (изоспин) может принимать значения 7 (Af—Z)/2, целые для чётных ядер и полуцелые для нечётных. Подобно обычному спину, он имеет также фиксированную проекцию на одну из осей формального изоспинов. пространства Ti = (A —22 /2. Она связана с зарядом ядра и поэтому является строго сохраняющейся величиной во всех ядерных состояниях. В отличие от этого, изоспин Т является приближённым квантовым числом. Нарушение изоспина (т. е. смешивание компонент с разл. значениями Т в волновой ф-ции ядерного состояния) обусловлено различием масс протона и нейтрона, а также кулоновским взаимодействием между протонами. В лёгких ядрах с Z 20 эти эффекты малы и изоспин Т является достаточно точным квантовым числом. В результате ядер-ные состояния можно характеризовать квантовыми числами Т и Tg, а состояния с одинаковыми значениями /, Т в соседних ядрах-изобарах объединить в изотопич. мультиплеты. Поскольку проекция изоспина принимает значения Tz = Т, Т— I...... -Т, то в изотопич. мульти- [c.687]

А(0) и температура перехода Тк пропорциональны дебаевской частоте Vmax и, следовательно, обратно пропорциональны fм (М — масса атомов), Гк -1/2 з.рд закономерность называется изотопическим эффектом и качественно подтверждается экспериментом. [c.385]

Расчет изотопических смещений за счет нормального массового эффекта для линии Mgl 880,7 нм дает Avi2 10-10- см-, что значительно меньше экспериментально определенного значения. Для синглетных термов, к которым относятся верхний и нижний уровни (3s3p Po и 3s3d D2) исследуемого перехода, специфический массовый эффект действует в ту же сторону, что и нормальный массовый эффект [25]. Из этого следует, что для рассматриваемой спектральной линии Mgl 880,7 нм основной вклад в изотопическое смещение дает специфический массовый эффект. [c.136]

Всякая теория сверхпроводимости должна объяснять пять основных экспериментальных фактов 1) фазовый переход второго рода при Т Тс, 2) s ехр — T IT) (более точные данные указывают на то, что эта зависимость носит именно экспоненциальный, а не степенной характер) 3) эффект Мейсснера 4) нулевое сопротивление 5) щеМ — масса атома (так называемый изотопический эффект). [c.136]

До 1957 г. не было теории, которая могла бы объяснить все эти факты. В области эксперимента сдвиг произошел, когда был открыт изотопический эффект, который дает прямое указание на связь явления сверхпроводимости с фононами. Фрёлих в своей ранней работе предположил, что это явление связано с собственной энергией электрона, обусловленной его взаимодействием с фонон-ным полем. Когда эта собственная энергия (выражающаяся череэ диагональные матричные элементы) была вычислена, то она оказалась порядка N Ef) (Ьсо) [со — частота фонона )], что значительно превосходит характерную для сверхпроводимости энергию N Ef) ksT y. Бардин, Купер и Шриффер 155)разработали специальную теорию (теория БКШ), в которой они показали, что взаимодействие, ответственное за сверхпроводимость, обусловлена недиагональными матричными элементами и приводит к образованию коллективного состояния. [c.136]

Смотреть страницы где упоминается термин Эффект изотопический : [c.638] [c.638] [c.679] [c.682] [c.770] [c.772] [c.887] [c.893] [c.847] [c.372] [c.18] [c.300] [c.435] [c.133] [c.124] [c.109] [c.137] [c.83] [c.587] [c.172] [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...