Сечение возбуждения водорода

Рис. 243. Эффективное сечение возбуждения ls->2p в атоме водорода.

Рис. 258. Эффективные сечения возбуждения 3s-, Зр- и 3d- состояний водорода.

Для атома водорода сечения возбуждения конечны и нри пороговых значениях энергии электронов, что свя- [c.300]

Рис. 6.Э., Сечение возбуждения уровня 2р атома водорода при малых энергиях электро-йсЕ. Д—данные работы [51] и [59], о —данные работы [65],--теоретическая кривая -1.

Атомарный водород проходил через три камеры с дифференциальной откачкой, в третьей камере происходило электронное возбуждение далее атомы попадали в область между пластинами, где создавалось постоянное электрическое поле, вызывающее переход атома из состояния 2 в состояние 2р. Проводились сравнения сечения возбуждения 25-состояния с сечением возбуждения 2р-состояния. Схема установки дана на рис. 8.10. Измерения проводились в области энергий электронов от И до 600 эв. Вначале регистрировалась линия Ьа, возникающая в результате прямого возбуждения. Затем счетчик передвигался и регистрировалось излучение в области, находящейся между пластинами конденсатора при этом с помощью заслонки загораживалась область, где происходит прямое возбуждение (при отсутствии заслонки излучение из камеры столкновений частично могло быть зарегистрировано). Отношение двух сигналов счетчика фотонов дает отношение двух сечений (1 —2р л 15—25). [c.336]

В целом ряде работ возбуждение линии а происходило прп диссоциации молекулярного водорода под действием электронного удара [49, 55—57, 63, 64, 82]. В работах [56] и [64] определялось отношение сечений возбуждения а в атомарном ( а и молекулярном водороде Qм Измерения велись при двух температурах вольфрамовой нити при температуре 7 =2700°К (диссоциация выше 90%) и при комнатной температуре (отсутствие диссоциации). [c.339]

Полученное отношение Qл/Qм оказалось равным 4,5 0,07. Это позволило, зная сечение возбуждения при 100 эв для атомарного водорода [51], найти Qм [c.339]

Общее число работ по изучению функций возбуждения линий, лежащих в вакуумной области спектра, остается достаточно малым. Наиболее подробно изучены функции возбуждения линий атомарного водорода [49—66]. Первые измерения проведены в работах [64—66]. В этих исследованиях использовался метод пересекающихся пучков [66, 67], которым изучался процесс столкновения электронов с атомами водорода. Атомы водорода получались при термической диссоциации молекулярного водорода на накаленной вольфрамовой нити. Излучение регистрировалось с помощью счетчика фотонов, камера которого наполнялась парами йода. Для выделения линий La. применялся кислородный фильтр (см. 13) [68]. Измерялись относительные величины сечения, которые нормировались к тем значениям, которые были получены по приближению Борна для перехода s-2p в области энергий выше 250 эв [69, 70] (рис. 8.8). [c.334]

Вычисление выражения (5.1) может быть использовано для нахождения сечения двухфотонной ионизации атома водорода. Результат показан на рис. 5.1 [5.7]. Резонансы в сечении возникают когда частота излучения равна частоте атомного перехода из основного состояния в возбужденное состояние с главным квантовым числом п. [c.115]

Па рис. 5.3 показано двухфотонное сечение ионизации основного состояния атома водорода (оно отнесено к интенсивности излучения) как функция длины волны излучения [5.14]. Оно сопоставлено с результатом численного расчета работы [5.15]. Видно хорошее согласие точного и квазиклассического расчетов, за исключением области однофотонных резонансов с возбужденными состояниями атома водорода. [c.118]

Как было указано выше, для дуги при величине тока 10 а экспериментально получены значения напряженности поля при атмосферном давлении аргона 8,6 в/см, азота 22 в см и водорода 80 в/см. Было также отмечено, что в плазменной дуге напряженность поля растет с увеличением расхода газа через формирующий канал заданного сечения. Соответственно этому изменяется возможность возбуждения вспомогательной дуги при том или ином значении расхода газа. Зажигание дуги облегчается при малых расхода.х газа, когда скорость газового потока, протекающего через сопло, близка нулю. [c.79]

Величину г можно рассчитать как время жизни возбужденного состояния 2р по отношению к спонтанному излучению т - Т 1,6 не = 1,6 10" с. Отсюда получаем а 2 - 10 см . Впрочем, в реальном эксперименте столь высокое значений сечения поглощения наблюдать не удается, так как ширина линии поглощения атомарного газа водорода Г = 1/Г2 оказывается существенно больше обратного времени жизни возбужденного уровня 1/Г1, из-за эффекта Доплера. В соответствии с формулой (Д.1.17) дополнения это приводит к уменьшению пикового значения сечения поглощения в центре линии. [c.120]

Для сравнения с теоретическими данными наиболее интересно знание эффективных сечений возбуждения атомов водорода. Однако из-за того, что водород обычно двуатоме.н, соответствующее экспериментальное определение затруднительно. Кроме того, у водорода уровни с разными квантовыми числами I, при одном и том же главном квантовом числе п, расположены очень близко друг к другу (тонкая структура уровней водорода), в результате чего экспериментально отделить их эффективные сечения друг от друга невозможно. В последнее время Фитом и сотрудниками был выполнен ряд наблюдений соударений электронов разных скоростей с пучком водорода, [c.452]

В котором молекулы были диссоциированы нагреванием до высокой температуры. Степень диссоциации определялась масс-спектрометрически. Полученные экспериментальные данные для эффективных сечений возбуждения линии водорода La, Х1215.7А, приведены на рис. 243 (кружки). Сплошная кривая дает теоретические значения эффективных сечений перехода ls- 2p, вычисленные Месси и Мором. По оценке авторов точность экспериментальных данных порядка 16%. Совпадение экспериментальных и теоретических значений эффективных сечений наблюдается. начиная со значений энергий возбуждающих электронов около ISOiie. [c.453]

В. И. Очкур провел по методу, разработанному Г. Ф. Друкаревым расчет на электронно-счетной машине эффективных сечений возбуждения S-, р- и d-состоя-няй водорода. На рис. 258 приведены вычисленные эффективные сечения возбуждения для трех состояний водорода. Эффективные сечения Q выражены в единицах где — радиус первой [c.471]

Следует иметь в виду, что даже для водорода расчеты, выполненные разными методами, при небольших k приводят к сильно отличающимся значениям эффективных сечений возбуждения. Так, например, для эффективного сечения возбуждения состояния 2s при /г = 1 Месси и Моисевич получают значение 0,043 ( в-единицах Месси и Эрскин — 0,178 и [c.471]

Сечение возбуждения состояния 2р атома водорода определялось в работе [52], на установке, описанной в [51]. Спецналь-но изучалась область энергий вблизи порога возбуждения. Измерения велись по методу скрещенных пучков, наблюдения производились в направлении, перпендикулярном к направлению пучков. Использовался счетчик фотонов с окошком из фтористого лития, наполненный окисью азота (см. 27). В область чувствительности счетчика попадает только линия Сечение резко возрастает у порога возбуждения, достигает одной трети максимального значения и падает до минимального значения на расстоянии 0,3 эв от порога, после чего снова растет. Эти измерения только качественно совпадают с предсказанным теорией. ходом изменения сечения для перехода 15—2р вблизи порога возбуждения [74] и, как видно из рис. 8.9 [51], удовлетворительно совпадают с теоретическими данными [73].. [c.336]

Оптическим методом изучалось также сечение возбуждения 25-состояния атома водорода ). Эти опыты были выполнены Стеббингсом и др. [61, 66]. Они интересны тем, что в них дается оптический метод определения концентрации метастабильных атомов ). [c.336]

Л е — электронная плотность, —концентрация данного иона, X — коэффициент возбуждения (слг -сек ), Лр, — вероятность спонтанного перехода (сек ), L — геометрический фактор, зависящий от размеров плазмы и апертуры спектрометра. Измерения велись на установке Зита . Произведение МеП Ь определялось из измерений континуума в видимой области спектра, г+ — общее число положительных ионов. Континуум связан с рекомбинационным и тормозным излучениями, возникающими при взаимодействии электронов с положительными нонами водорода, которые являются основой плазмы. Отношение 4/% было определено из известного процентного содержания азота (0,25%), прибавленного к водороду, и из решения уравнения ионизации для азота Те определялось по рассечению лазерного излучения. Линии КУ измерялись с помощью двух монохроматоров скользящего и нормального падения. Они градуировались с помощью монохроматора Эберта, регистрирующего видимую часть спектра. Для градуировки использовался метод двух пар линий. Ошибка в определении интенсивностей линий составляла коло 30%, но основная ошибка была обусловлена трудностью определения роли примесей, попадающих со стенок. Примеси искажают абсолютную величину сечения, но не его относительную величину. Яркость линий ЫУ возрастает по мере горения разряда в два раза. При вычислениях вводилась соответствующая поправка. Сечения возбуждения, найденные экспериментально, довольно хорошо согласуются с теоретическими расчетами для 7е=2,Ы0 °К (табл. 9.1). Наблюдаются отклонения от теоретических результатов в пределах 20—30% [c.361]

Если применить формулу (6.89) для описания возбуждения атомов из основного состояния ударами электронов с небольшими надпорого-выми энергиями, то оказывается, что формула дает некоторое завышение по сравнению с экспериментальными сечениями. Для водорода она завышает сечение примерно в 3—3,5 раза, для некоторых других атомов (гелия, натрия) завышение меньше. Надо сказать, что в работе [84] переходы связанного электрона в атоме под действием электронных ударов рассматривались на основе классической механики (было учтено орбитальное двия ение связанного электрона), причем получились результаты по порядку величины, совпадающие с тем, что дают квантовомеханические расчеты ). [c.337]

Теоретическая оценка давала для этой реакции сечение о еор 6-10 см (для антинейтрино, вылетающих из реактора), что примерно на 20 порядков ниже сечений, обычно измеряемых в ядерной физике. Эти 20 порядков были выиграны за счет следующих факторов. Во-первых, в качестве источника был использован мощный реактор, дававший поток антинейтрино, равный примерно lOi ча-стиц/см -с. Во-вторых, для регистрации был использован-жидкий сцинтиллятор с колоссальным объемом 5000 литров. В-третьих, вся установка была помещена глубоко под землей и отделена мощной защитой от реактора. В результате фон от космических лучей и от других (не антинейтринных) излучений из реактора был столь низким, что можно было регистрировать очень редкие события. В опыте был использован жидкий сцинтиллятор с высоким содержанием водорода и обогащенный кадмием. На ядрах водорода шла реакция (9.22). Возникающий в этой реакции позитрон аннигилировал с электроном вещества на два Кванта (см. гл. VII, 6), дававших первую вспышку. Нейтрон за несколько микросекунд замедлялся до надтепловых скоростей, после чего захватывался кадмием (см. гл. XI, 3, п. 4). Получившееся ядро, возбужденное при захвате на 9,1 МэВ, испускало каскад 7-квантов, которые давали вторую вспышку. Эти пары вспышек регистрировались схемой запаздывающих совпадений (см. ниже 6, п. 3), что позволяло уверенно отделять нужные события от фоновых излучений. Регистрировались примерно 3 события в час, и проведение всего опыта заняло около полугода. В результате для экспериментального сечения было получено значение сТэксп = = (11 4)- 1(И см , хорошо согласующееся с теоретическим. Это — самое маленькое сечение, измеренное человеком. [c.502]

О характере взаимодействий между атомами и возбужденными атомами можно судить не только по интенсивности спектральных линий, но и по их контурам. Эти работы в вакуу.мной области спектра весьма малочисленны [38—41]. В работе [38] определялось поглощение на краю резонансной линии атома водорода. Это позволило найти ширину дисперсионного контура линии Ьа водорода и вычислить Уст, т. е. ширину, обусловленную резонансными столкновениями. Из формулы усг=2аЖу, где а — поперечное сечение столкновения нормальных атохмов водорода с возбужденными, V — средняя скорость атомов, N — концентрация нормальных атомов, можно найти а. а= (0,8гЬ0,2) 10 см , т. е. сечение поглощения превышает на несколько порядков газокинетическое. [c.332]

Сечение 16-фотонной ионизации основного состояния атома водорода полем линейной поляризации представлено на рис. 5.2 [5.7]. Предполагалось, что надпороговая ионизация не реализуется. Показаны 15-фотонные резонансы с возбужденными состояниями с г = 2 и 3, а также резонансы с поглогцением меньшего числа фотонов. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...