Состояние электронов

Энергетическое состояние, характеризующее место каждого электрона в атоме, определяется четырьмя квантовыми числами. Состояние электрона в атоме обозначают цифрами, указывающими номер оболочки (п), в которой он находится, и буквами 5, р, (I, /, к, соответствующими 1=0, 1, 2, 3, 4, 5. Степень означает число электронов. Так, например, Зр соответствует пяти электронам третьей оболочки, имеющим /=1, а электронная формула 1з , 25 , 2р , Зз — электронной конфигурации атома Ма. [c.7]

Заштрихованная область на диаграмме энергий соответствует свободным электронам. Кинетическая энергия их отсчитывается от нулевой линии вверх. Нормальное состояние электрона, связанного в атоме водорода, соответствует отрицательной энергии 13,6 эВ. [c.47]

Тормозному и,злучению соответствует изменение энергетического состояния электрона в заштрихованной области (переход между точками а н Ь). [c.47]

И на этом пути поначалу были достигнуты большие успехи. Было понято, в частности, что квантование энергии свойственно не только осциллятору, т.е. частице, движущейся под действием возвращающей силы, линейно растущей по мере смещения частицы от какого-то центра. Было понято, что оно свойственно любому движению частиц, если только это движение происходит в ограниченной области пространства. Были сформулированы правила, которые позволили во многих случаях с успехом вычислять допустимые значения энергии . Эти правила были применены для описания состояний электрона в атоме водорода и объяснили многие его свойства. [c.177]

В случае сферически симметричного кулоновского поля ядра любое определенное состояние электрона может быть задано тройкой квантовых чисел п, I, т, динамический смысл которых сводится к следующему. [c.106]

Но из уравнения Дирака следовало не два, а четыре состояния электрона с проекциями спина + —й и с двумя значениями (по знаку) энергии [c.350]

На рис. 40.21 схематически изображены энергетические уровни сложной молекулы ). Верхняя группа уровней относится к одному из возбужденных состояний электронов молекулы, нижняя — к основному состоянию электронов. Каждая из указанных групп содержит уровни, отвечающие различным состояниям колебаний ядер молекулы. Вследствие большого числа колебательных степеней свободы структуры верхней и нижней групп уровней чрезвычайно сложны, однако для достижения наших целей нет необходимости в их конкретизации. Существенно лишь то обстоятельство, что спектр люминесценции состоит из большого числа линий, соответствующих переходам молекулы с уровней верхней группы на уровни нижней, причем отдельные линии не разрешаются и в своей совокупности образуют непрерывный спектр люминесценции. Схематически это показано на нижней части рис. 40.21, где вертикальные отрезки отвечают боровским частотам переходов между индивидуальными уровнями, пунктирная кривая изображает контур [c.816]

В 1904 г. Д. Д. Томсон высказал предположение о том, что атом представляет собой положительно заряженный шар размером примерно 10 см с плавающими в нем в равновесном состоянии электронами. Малые колебания электронов приводили к испусканию атомов электромагнитного излучения — фотонов. [c.543]

В выражении (7.27) к представляет собой волновой вектор, характеризующий квантовое состояние электрона в кристалле. Естественно, что показатель степени экспоненты должен быть безразмерной величиной. Поскольку п имеет размерность длины, к должен [c.215]

Проводимость, связанная с носителями, которые совершают перескоки между локализованными состояниями вблизи уровня Ферми. Этот процесс аналогичен прыжковой проводимости по примесям в сильно легированных компенсированных полупроводниках. В области локализованных состояний электрон с заданной энергией не может удалиться достаточно далеко от своего центра локализации. Хотя может существовать перекрытие волновых функций некоторых состояний, отвечающих достаточно близким потенциальным ямам, его недостаточно для того, чтобы проводимость системы при Т=0 К была отлична от нуля. В области локализованных состояний стационарный перенос заряда может происходить лишь путем перескоков носителей [c.361]

При прыжке в более высокоэнергетическое состояние электрон должен получить энергию от фонона. Ясно, что фо-ноны играют роль лишь при температу- [c.361]

В заключение отметим, что с точки зрения квантовых представлений состояние электрона в атоме более детально может быть описано с привлечением четырех квантовых чисел [c.232]

Итак, одному уровню энергии водородного атома в стационарных состояниях соответствует несколько состояний электрона. Такое явление называется вырождением уровней. Кратность вырождения равна числу состояний. Для атома водорода она равна [c.233]

Как отмечалось выще (см. 33.1), отдельные электроны в атоме характеризуются главным ( ), орбитальным (/), магнитным (т) и спиновым (х) квантовыми числами, а состояние электронной оболочки атома в целом— суммарными орбитальным и спиновым квантовыми числами. Электронная оболочка двухатомной молекулы имеет, в отличие от атома, не сферическую, а аксиальную симметрию, поэто.му физический смысл имеет не просто значение суммарного орбитального момента молекулы, а его проекция на ось молекулы, которая задается величиной орбитального квантового числа Л. Электронные состояния молекулы, которым отвечают значения Л = 0, 1, 2,..., обозначаются соответственно греческими буквами Е, П, А,.. . . [c.242]

Энергетический спектр идеального полупроводникового кристалла (кристалл без дефектов и примесей) состоит из широких полос разрешенных состояний электронов — зоны проводимости и валентной зоны, разделенных зоной запрещенных состояний (запрещенная зона). В валентной зоне и зоне проводимости энергетические состояния электронов образуют практически непрерывный спектр. [c.295]

С соотношениями неопределенностей связано, в частности, разбиение динамических характеристик микрообъекта на наборы одновременно измеримых величин (так называемые полные наборы). Каждому такому набору отвечает свой способ задания состояния микрообъекта. Ранее мы уже говорили о двух наборах величин, используемых для описания состояния фотона один набор включал три проекции импульса и поляризацию, другой — энергию, момент импульса, одну из проекций момента импульса и четность. При описании состояний электрона используют следующие три полных набора [c.92]

Для объяснения спектральной зависимости фотоэлектронной эмиссии металлов обратимся к энергетической диаграмме на рис 7.4, а. В левой половине рисунка (слева от вертикали АА) представлены энергетические состояния электрона в металле штриховкой показаны состояния в зоне проводимости, заполненные электронами. В правой половине рисунка показан так называемый уровень вакуума [c.162]

Прежде всего надо найти вероятность того, что фотон данной энергии проникнет на определенное расстояние в глубь тела и поглотится там электроном, который совершит при этом переход из некоторого начального энергетического состояния в некоторое конечное состояние. Короче говоря, надо найти вероятность зарождения фотоэлектрона на определенном расстоянии от поверхности и в определенном энергетическом состоянии. Конечно, следует рассматривать только те состояния родившегося фотоэлектрона, энергия которых находится над уровнем вакуума при данной энергии фотона это накладывает ограничения на выбор начальных состояний электрона, вступающего во взаимодействие с фотоном (в этой связи напомним дважды заштрихованную полосу состояний на рис. 7.4, б). [c.168]

Нетрудно представить себе, насколько сложным оказывается расчет квантового выхода фотоэффекта. Во-первых, надо найти вероятность зарождения фотоэлектрона в определенном состоянии и на определенном расстоянии от поверхности. Во-вторых, надо найти вероятность того, что указанный фотоэлектрон достигнет поверхности и при этом будет иметь энергию над уровнем вакуума . В-третьих, надо обе вероятности перемножить и затем проинтегрировать по соответствующим начальным состояниям электрона, а также по расстоянию от места поглощения фотона до поверхности тела. Тогда мы и получим значение квантового выхода для данной энергии фотона. При решении этой задачи надо знать структуру электронных состояний и распределение электронов по состояниям, фононный спектр, характер примесей и их распределение. [c.169]

На рис. 9.6 изображен когерентный двухфотонный процесс. Поскольку состояние электрона не изменяется, на рисунке показан только один энергетический уровень (уровень 1). Переходы в [c.225]

Структура матричных элементов оператора взаимодействия. В выражения для вероятностей переходов, рассмотренные в 10.2, входит матричный элемент оператора взаимодействия , где п обозначает начальное, am— конечное состояния системы. Так как рассматриваемая здесь система включает в себя связанный электрон и излучение, то указанные индексы п и /п должны фиксировать как состояния электрона, так и состояния поля излучения. Последние будем фиксировать, определяя последовательность чисел заполнения различных фотонных состояний [c.257]

Запомним, что состояние электрона в атоме задается четырьмя квантовыми числами главным квантовым числом п, орбитальным числом I, магнитным числом т и спиновым числом S. Обозначим Л =п —п, Д/==/ —/, Ат=т —т, As=s —s. Условимся квантовое число без штриха связывать с начальным, а число со штрихом — с конечным состоянием электрона. Правила отбора для дипольных переходов имеют следующий вид [c.268]

Они означают, что дипольные переходы разрешены лишь между такими состояниями электрона в атоме, которые отличаются друг от друга на единицу по орбитальному числу, отличаются на единицу или вообще не отличаются по магнитному числу, не отличаются по спиновому числу., Что касается главного квантового числа, то по нему состояния могут не отличаться или отличаться как угодно. [c.268]

Если при рассеянии света состояние электрона не меняется ( 1)1= ф2)> то Si2=l. В противном случае 6i2=0. Иными словами, матричный элемент i-jai, определяемый оператором взаимодействия ha, описывает только когерентные двухфотонные процессы (рэлеевское рассеяние света). [c.277]

Так как процесс является когерентным и, следовательно, начальное и конечное состояния электрона одинаковы (ijj,, энергия El), то условие сохранения энергии должно полностью определяться переходами в поле излучения [c.281]

Здесь начальное и конечное состояния системы электрон поле излучения определяются заданием квантовых чисел, описывающих состояние электрона, а также чисел заполнения фотонных состояний (в данном случае индексом отмечено одно из фотонных состояний с энергией Й(01=ез—el). Если в переходе участвуют также и фононы, то надо указать дополнительно числа заполнения фононных состояний. В дальнейшем полный набор квантовых чисел, определяющий некоторое т-е состояние рассматриваемой системы, будем обозначать для краткости как R , а энергетические состояния системы — как Wm- [c.285]

Итак, фотон-фононная аналогия позволяет единым образом рассматривать процесс рассеяния света, в котором участвуют два фотона, и непрямой переход, в котором участвуют один фотон и один фонон. Так как состояние электрона изменяется, то следует говорить об аналогии именно с комбинационным рассеянием света. [c.287]

Таким образом, все состояния электронов в периодическом потенциальном поле характеризуются значениями волнового вектора к, лежащего внутри или на поверхности первой зоны Бриллюэна. Как уже говорилось, энергия таких состояний также будет функцией к. В общем случае функция Е = = Е(к) является многозначной, т. е. каждому заданному значению к отвечает несколько значений энергии. Для всех зна-—> [c.69]

Среди решений уравнений Дирака, описывающих обычные (с положительной энергией) состояния электрона, имеются также решения, которые соответствуют состояниям с отрицательными значениями энергии. Это представляло большие трудности для теории, и первые несколько лет предпринимались 1юпытки избавиться от состояний с отрицательной энергией. Одним из авторов этих попыток был Э. Шредингер. Однако было ясно (как показал И. Е. Тамм), что без состояний, соответствующих отрицательным энергиям, теория Дирака становится бессильной объяснить ряд важнейших явлений. (Теория Дирака успешно объясняет аномальный эффект Зеемана, тонкую структуру спектральных линий, закон рассеяния -лучей, закон тормозного излучения электрона.) [c.350]

Эти формулы определяют КП к постоянным коллективным координатам до, яо, описывающим новые невзаимодействующие возбуждения, образованные суперпозицией состояний электрона и поля. Пусть fli(O) =flio, 02(0) = 20- В этом случае [c.303]

Итак, для полного описания всей совокупности состояний электрона в кристалле достаточно рассматривать только область значений к, ограниченную первой зоной Бриллюэна. Тем не менее, иногда полезно считать, что волновой вектор может изменяться по всему к-пространству. Поскольку для любых двух значений к, от-личаюш,ихся на вектор 2пН, все волновые функции и уровни энергии одинаковы, энергетическим уровням можно приписывать индексы п так, чтобы при заданном п собственные функции и соб- [c.221]

Подвижность носителей. Подвижность носителей заряда определяется согласно (7.124) временем релаксации т. Время релаксации было введено в модели свободных электронов Друде для объяснения теплопроводности и электропроводности металлов. Предполагалось, что за единичнре время любой электрон испытывает столкновение с вероятностью, равной 1/т, т. е. считалось, что результат столкновения не зависит от состояния электронов в момент рассеяния. Такое упрощение является чрезмерным. Частота столкновений электрона сильно зависит, например, от распределения других электронов, так как в силу принципа Паули электроны после столкновений могут переходить только на свободные уровни. Кроме того, в твердом теле существуют различные механизмы рассеяния. Поэтому при таком описании столкновений от приближения времени релаксации отказываются. Вместо введения времени релаксации предполагают существование некоторой вероятности того, что за единичное время электрон из зоны п с волновым вектором к в результате столкновения перейдет в зону с волновым вектором ki. Эту вероятность находят с помощью соответствующих микроскопических расчетов. Такой подход, однако, очень сильно осложняет рассмотрение. [c.249]

Здесь k — волновой вектор электрона (k=plii) V — объем электронного газа множитель 2 учитывает число спиновых состояний электрона (в случае фотона такой множитель есть число поляризаций). Далее учтем закон дисперсии для свободного электрона [c.139]

Итак, энергетические состояния электрона, обобществленного кристаллом, имеют зонную структру. Электрон в атоме характеризуется энергетическими уровнями энергетический спектр свободного электрона непрерывен. Электрон, обобществленный кристаллом, занимает в известном смысле промежуточное положение он свободен , но лишь в пределах кристалла. Закономерна зонная структура энергетических состояний такого электрона она является промежуточной между структурой дискретных уровней и непрерывным спектром. [c.141]

Отметим две возможные ситуации а) Ei=Ei и, следовательно, (Ох=0)2 состояние электрона и частота излучения не изменяются [когерентное, или рэлеевское, рассеяние света) б) Е1ФЕ2 и, следовательно, oi oa состояние электрона и частота излучения изменяются комбинационное рассеяние света). [c.276]

В Лейдене, Кембридже, Оксфорде и в США производились измерения теплопроводпости сверхпроводников (как в нормальном, так и сверхпроводящем состояниях). Эти измерения могут быть качественно интерпретированы с точки зрения двухжидкостной модели сверхпроводимости, в которой предполагается, что сверхтекучие электроны не несут энтропии и не взаимодействуют с решеточными волнами. Так, в сверхпроводящем состоянии электронная часть теплопроводности уменьшается, а решеточная возрастает. В промежуточном состоянии наблюдается добавочное рассеяние границами сверхпроводящей и нормальной фаз как элel тpoнoв так и решеточных волн. Вследствие отсутствия теории сверхпроводимости нельзя сделать каких-либо количественных выводов по этому поводу, а также объяснить некоторые наблюдающиеся на опыте особенности. [c.225]

Характеристическое излучение — фотонное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при измене1ши энергетического состояния электронов атома. [c.242]

Донорные уровни — энергетические уровни локализованных состояний электронов, ионизация которых приводит к появлению э.пектронов в зоне проводимости. [c.280]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...