Возбуждение электронное

Условие Брегга трактуется обычно как условие отражения рентгеновского луча от определенной кристаллической плоскости, хотя, по существу, имеет место не отражение, а интерференция колебаний, распространяющихся от возбужденных электронов в атомах кристаллической решетки. [c.529]

Действительно, уменьшение излучательной способности будет не беспредельно и, достигнув определенной величины, вновь начнет возрастать. Об этом свидетельствуют многие экспериментальные данные по степени черноты, полученные в зависимости от температуры для ряда тугоплавких соединений. Объяснение такого рода дает классическая электродинамика, рассматривающая излучение как результат взаимодействия электромагнитной волны с веществом. Если сообщить металлу и диэлектрику одинаковое количество тепловой энергии, то в металле энергия расходуется на возбуждение электронов и, следовательно, ведет к росту интенсивности излучения в диэлектрике часть энергии идет на изменение величины дипольного момента, т. е. наблюдается относительное уменьшение излучательной способности. Такой [c.66]

В отличие от металлов в полупроводниках и диэлектриках также возникает так называемый внутренний фотоэффект, состояш,ий в возбуждении электронов из валентной зоны в зону проводимости. Для внутреннего фотоэффекта энергия поглощенного светового кванта не должна быть меньше ширины запрещенной зоны (разность энергии между нижней границей зоны проводимости и верхней границей валентной зоны). [c.345]

Соотношение (16.7) справедливо для всех систем, для которых распределение по подуровням возбужденного состояния не зависит от частоты возбуждающего света и вообще от способа возбуждения. Кроме того, для выполнения соотношения (16.7) необходимо выполнение ряда дополнительных условий — отсутствие в системе поглощающих, но не люминесцирующих примесей, отсутствие невозбуждающего поглощения и т. д. Следует отметить, что соотношение (16.7) применимо не только для электронно-колебательных спектров сложных молекул, но и для любых других систем, состоящих из двух подсистем быстрой и медленной. Необходимо только, чтобы время перераспределения энергии внутри медленной подсистемы значительно превосходило длительность возбужденного состояния быстрой подсистемы, как это имеет место у сложных молекул, где рассматриваются переходы между колебательными подуровнями нижнего и первого возбужденного электронных состояний. В сложных молекулах между актами поглощения и испускания света происходит довольно быстрое перераспределение энергии по колебательным степеням свободы, в результате чего перед актом испускания устанавливается равновесное (температурное) распределение по колебательным уровням возбужденной молекулы. В то же время подобное равновесие электронных состояний не имеет места — в возбужденном электронном состоянии имеется значительный избыток молекул. [c.368]

Рассмотрим уединенный атом водорода, находящийся в покое, но в возбужденном электронном состоянии. Он излучает световой квант с энергией Е и импульсом Е/с). При этом он испытывает отдачу с импульсом — Е/с). В результате отдачи центр масс системы (состоящей из атома и светового кванта) не сможет остаться в покое, если мы не припишем световому кванту некоторую массу Му Чтобы ее найти, нужно положить [c.393]

Неравенство (213.2) вполне соответствует квантовым свойствам обсуждаемой модели. Действительно, ротационная энергия молекулы связана со сравнительно медленными вращениями тяжелых ядер и не превышает обычно 4-10" Дж (1/А, л 20 м ). Колебания ядер, происходящие под действием межатомных сил, связывающих атомы в молекулу, происходят со значительно большей частотой им соответствует энергия около 200 10" Дж (1/ л 1000 см ). Наконец, для возбуждения электронных переходов требуется энергия того же порядка, как и для аналогичного процесса в атоме, т. е. 5000-10- " Дж (1/Я, 25 000 см ). [c.747]

Изложенная схема процессов сильно упрощена, и существует целый ряд факторов, в той или иной мере затрудняющих развитие генерации. 1< числу мешающих факторов относится, например, фотохимическое разложение молекул красителя при высоких значениях освещенности, нагревание раствора, приводящее к безызлучательному затуханию возбужденного электронного состояния, и многие другие. Однако все эти препятствия устраняются специальными методами ), и генерацию удается осуществить с большим числом разных красителей (их насчитывается сейчас около 100) в импульсном и непрерывном режимах, в широкой области спектра (от 350,0 до 1000,0 нм) и с применением в качестве источников возбуждающего излучения ксеноновых газоразрядных ламп и лазеров. [c.817]

Так, основным состоянием молекулы водорода является состояние, т. е. синглетное,, положительное и четное (Л=0), тогда как первое возбужденное электронное состояние этой молекулы является уже триплетны.м и нечетным [c.243]

Наибольший интерес при изучении поглощения сложных молекул вызывает самая длинноволновая полоса поглощения, которая по форме примерно идентична для многих веществ. Она образуется при переходах между различными колебательными подуровнями основного и наиболее низкого возбужденного электронных состояний. При переходе вещества из одного состояния в другое или от одного растворителя к другому положение длинноволновой полосы может несколько изменяться, что связано с изменением влияния молекул окружения на электронную оболочку. [c.251]

Универсальное соотношение Степанова. На основании изложенного и с учетом многочисленных экспериментальных фактов, в частности независимости контура полосы флуоресценции от частоты возбуждающего света, можно утверждать, что у сложных молекул между актами поглощения и испускания света происходит очень быстрое перераспределение энергии по колебательным степеням свободы. Поэтому перед актом испускания устанавливается температурное равновесие по колебательным уровням возбужденной молекулы. Однако полное равновесие в системе отсутствует, так как в возбужденном электронном состоянии имеется значительный избыток молекул. [c.254]

Экситон можно рассматривать как возбужденный электрон , который все время остается вблизи дырки. При определенных условиях, например при столкновении экситона с примесным атомом, возможна рекомбинация экситона (рекомбинация электрона и дырки) и, как следствие, освобождение энергии возбуждения. Энергия освобождается также при переходах экситона из возбужденных состояний ( >1) в основное (л=1). Таким образом, экситоны являются своеобразными аккумуляторами энергии , способными переносить энергию от одних точек кристалла к другим. Именно это свойство и предопределяет важность участия экситонов в различных процессах. [c.152]

Таким образом, матричный элемент (12.3.7) прямого возбуждения электрона может быть представлен в виде [c.285]

Теплоемкость же, вызванная тепловыми возбуждениями электронов в нормальном состоянии, определяется равенством [c.296]

Отметим, что [3 в (5.1) не умножается на множитель типа ш в (4.3), обращающийся в нуль при Т—Кроме того, необходимо принять /. > / , что, по-видимому, не оправдано, если интерпретировать этот член как соответствующий возбужденным электронам. Специальный выбор параметров с целью сделать переход переходом второго рода представляется искусственным. Однако теория может быть интерпретирована более разумным образом. [c.689]

Можно предположить, что энергия s, необходимая для создания возбужденного электрона и дырки , линейно уменьшается с температурой, так что зависящая от температуры свободная энергия возбуждения в сверхпроводящей фазе равна [c.689]

Теория возмущений. Как упоминалось в разделе 2, в модели с энергетической щелью предполагается, что отличие сверхпроводящей фазы от нормальной состоит лишь в том, что для возбуждения электрона в сверхпроводящей фазе требуется дополнительная энергия е. Другими словами, возбужденные электроны в сверхпроводящей фазе предполагаются сходными с возбужденными электронами в нормальной фазе. Мы упоминали уже, что эта модель удовлетворительно объясняет температурный ход теплоемкости, теплопроводности и электропроводности, определяемой по измерениям толщины скин-слоя на микроволновых частотах, а также вязкости электронного газа, измеряемой по поглощению ультразвуковых волн. Ниже будет показано, что эта модель объясняет также и диамагнитные свойства сверхпроводников и приводит к феноменологической теории, очень сходной с теорией Пиппарда (см. п. 18). [c.709]

Необходимо различать L, которое характеризует дальний порядок в основном состоянии, и среднюю длину пробега Z, которая относится к элементарным возбуждениям (возбужденным электронам). Первое может быть много больше последнего. Дальний порядок будет существовать и при температурах выше Т =0° К, вплоть до критической температуры. [c.727]

По нашему мнению, обоснование модели с энергетической щелью получится как следствие строгой теории. Основное различие между нормальным и сверхпроводящим состояниями заключается, по-видимому, в том, что в последнем для возбуждения электрона требуется конечная энергия с. Магнитные свойства могут быть определены методами теории возмущении (см. раздел 3). Вероятным результатом может быть нелокальная теория, аналогичная теории, предложенной Пиппардом теория Лондона будет представлять только предельный, в действительности не реализующийся случай. Процессы релаксации при высоких частотах зависят от деталей модели. В заключение отметим, что фундамент строгой теории сверхпроводимости существует, но полное решение задачи сопряжено со значительными трудностями. Требуются новые радикальные идеи, в частности, для получения удовлетворительной физической картины сверхпроводящего состояния и выяснения природы параметра упорядочения, если он существует. [c.778]

Различают два вида примесных уровней донорные и акцепторные. Первые располагаются в запрещенной зоне ниже дна зоны проводимости и способны отдавать под действием возбуждения электроны в зону проводимости. При этом доноры (донорные атомы) превращаются в положительно заряженные ионы, которые не участвуют в электронной проводимости (рис. 35). Полупровод Ник с донорными примесями [c.91]

Чтобы понять принципы этого противоречия, рассмотрим более тщательно тепловое возбуждение электронов (валентных) металла. Согласно оценкам по формуле (3. 26) электроны занимают вое энергетические уровни в зоне вплоть до уровня Ферми Ер 5 эВ. В основном состоянии эти уровни (ниже уровня Ферми) заняты, поэтому при любом механизме возбуждения электрона энергия должна быть достаточно большой, чтобы перебросить электрон на один из свободных уровней, лежащих выше уровня Ферми (см. пояснение к формуле (3.27). [c.124]

Зонная структура твердого тела является результатом взаимодействия волновой функции электрона с рещеткой. Зонная структура позволяет найти частоты и направления, для которых волновая функция электрона может или не может проходить через решетку. Отражение электронной волны под углами Брэгга от кристаллографических плоскостей является идеально упругим и не вносит вклада в электрическое сопротивление. Для каждого кристалла и каждой электронной конфигурации условия Брэгга налагают определенные ограничения на направление волнового вектора и значения энергий, которые может принимать электронная волна. Эти ограничения в направлениях и значениях энергий приводят к появлению щелей в почти непрерывном спектре энергий и направлений. Именно эти щели (порядка 1 эВ для полупроводников и 5 эВ или больше для хороших диэлектриков) обусловливают сильнейшие различия между металлами, полупроводниками и диэлектриками (рис. 5.2). Для металлов характерно, что уровень Ферми оказывается внутри зоны, имеющей вакантные энергетические уровни. Полупроводники имеют полностью заполненную разрешенную зону. Ширина запрещенной зоны у них невелика, н поэтому ие большое число электронов при тепловом возбуждении может перейти в расположенную выше разрешенную зону. Диэлектрик отличается от полупроводника тем, что его запрещенная зона очень велика, и практически ни один возбужденный электрон не может ее преодолеть. [c.190]

Теплоемкости определяются экспериментально (калориметрически), но они могут быть и вычислены теоретически, исходя из строения элементарных частиц и всего вещества в целом с достаточной степенью точности. При расчете теплоемкостей и энтальпий газов при высоких температурах, когда поглощение энергии газообразным веществом происходит вследствие возрастания энергии поступательного движения молекул, вращательного движения сложных молекул, колебательного движения атомов внутри молекул и расхода энергии на возбуждение электронных оболочек атомов, а в случае высокотемпературной плазмы (- 10 K) и на возбуждение ядерных структур (термоядерные реакции). Суммируя все расходы энергии, можно в общем виде представить уравнение теплоемкости газа следующим уравнением [c.255]

Действие излучения на материалы. При оценке действия радиации на твердое тело констатируется изменение какого-либо свойства или ряда свойств тела, соответствующее определенной степени воздействия излучения, которую характеризуют дозой облучения. Доза — количество энергии, полученное единицей массы вещества в результате облучения. Взаимодействие излучений с твердым телом представляет собой сложное явление, которое в общем случае сводится к следующему возбуждение электронов, возбуждение атомов и молекул, ионизация атомов и молекул, смещение атомов и молекул с образованием парных дефектов Френкеля. Кроме того, в результате воздействия излучений возможны ядерные и химические превращения, а также протекание фотолити-ческих реакций. Все это приводит к уменьшению плотности, изменению размеров, увеличению твердости, повышению предела текучести, уменьшению электросопротивления, изменению оптических характеристик тела. Знание изменений свойств под действием облучений особенно важно при создании ядерно-энергетических установок, ряда устройств космических аппаратов [52]. Покрытия в космическом пространстве испытывают воздействие радиации, состоящей из электромагнитного излучения и потока частиц. Каждое [c.181]

Фотопроводимость. Внутренний фотоэффект, или фотопроводимость, — это явление возникновения внутри полупроводника избыточных носителей тока под действием освещения. В простейшем случае собственного полупроводника излучение возбуждает валентные электроны в зоне проводимости, где они находятся в свободном состоянии и могут участвовать в процессе переноса заряда. Вклад в прО Зодимость дают также возникаюш,ие в валентной зоне дырки. В примесном полупроводнике -типа кроме собственного фотоэффекта возможно еще возбуждение электронов из связанных состояний на донорных центрах в зону проводимости. Аналогичным образом в полупроводниках р-типа возможно возбуждение электронов из валентной зоны на акцепторные уровни, создавая тем самым подвижные дырки. Характерно, что в обоих случаях" примесной фотопроводимости в кристалле генерируются свободные носители только одного знака. Так же, как и внешний фотоэффект, фотопроводимость проявляется в однородном материале в присутствии внешнего электрического поля. [c.346]

Айвс и Стилуэлл (Opt. So . Am., 1938, у, 28, p. 215 1941, v. 31,. p. 369) выполнили спектральные опыты с пучками водородных атомов, находившихся в возбужденных электронных состояниях. Атомы, входившие в состав молекулярных водородных ионов-и Н+, ускорялись в сильном электрическом поле. Как продукт распада ионов образовывался атомарный водород. Скорость его атомов имела порядок р = 0,005. Айвс и Стилуэлл определяли смещение средней длины волны отдельной спектральной линии, испускаемой атомами водорода. Среднее значение бралось по направлениям вперед (в) и назад (н) относительно траектории полета атомов. Из (42) получаем, считая Рв = —Рн, что средняя длина волны [c.360]

Итак, сущность явления внутренней конверсии состоит в том что возбужденное атомное ядро переходит в состояние с меньшей энергией путелт непосредстверп[ой передачи энергии возбуждения электрону, входящему в состав электронной оболочки атома. Испускание электронов конверсии обусловлено непосредственным электромагнитным взаимодействием ядра с электронами оболочки. Электрон конверсии имеет энергию меньшую энергии возбуждения [c.259]

В многоатомных молекулах, как и в двухатомных, важное значение имеет принцип Франка — Кондона. К сожалению, в применении к многоатомным молекулам этот принцип нельзя проиллюстрировать так наглядно, как к двухатомным. Использование принципа Франка — Кондона приводит к ряду важных результатов. Так, например, можно показать, что если равновесная конфигурация многоато.мпой молекулы одинакова как в основном, так и в возбужденном электронных состояниях, то при данном переходе могут возбуждаться только симметричные колебания. [c.245]

Сделанные замечания относились к междузонным переходам, связанным с возбуждением электрона, т. е. с рождением электронно-дырочной пары при этом фотон поглощался. Обратные процессы (рекомбинация электронно-дырочной пары) также могут идти как через прямые, так и через непрямые переходы. [c.151]

Следует ожидать, что в металлах могут существовать дополнительные степени свободы, связанные с движением свободных электронов поэтому здесь можно говорить об электронных возбуждениях. В некоторых телах вырожденные электронные уровнн могут расщепляться под действием локальных электрических и магнитных полей на ряд дискретных подуровней, с переходами между которыми (называемыми переходами Шоттки) также связан новый тип тепловых возбуждений. К этому типу принадлежит, кроме того, переход между основным и возбужденным электронными состояниями при малой разности энергий, что, по-видимому, имеет место у редкоземельных элементов. [c.316]

Можно предположить, что электроны п сверхпроводящей фазе находятся как бы в кондонсиропанпом состоянии, так что для возбуждения электрона вблизи Г = 0° К требуется конечная энергия Такая модель полу- [c.681]

Первой и наиболее известной двухжидкостной моделью является модель Гортера и Казимира [25], которая в своей обычной форме приводит к зависимости теплоемкости от температуры по закону Г .Коппе [26] предложил специальную форму двухжидкостной модели, базирующуюся на теории Гейзенберга. При этом теория Коппе не связана с взаимодействием, которое обусловливает конденсацию, и может иметь большую область применения. Теория Гинзбурга [17,27] основана на модели с энергетической щелью, согласно которой для возбуждения электрона из конденсированной фазы необходима некоторая минимальная энергия г Дальнейшие обобщения, включающие другие теории как специальные случаи, обсуждались Коппе [26], Бендером и Гортеро.м [28], а также Маркусом и Максвеллом [29]. [c.686]

Такая интерпретация также имеет свои трудности. Нет оснований ожидать линейного уменьгпения s с температурой Т. Кроме того, (5.7) не является правильным выражением для свободной энергии возбужденных электронов в модели с энергетической щелью. Должно быть [c.689]

Существуют различные пути для разработки более удовлетворительной теории, основывающейся на модели с энергетической щелью. Было бы желательно ввести параметр упорядочения. Им, например, могло бы быть число возбужденных электронов возб. моншо предположить, что энергия конденсации уменьшается с увеличением Ивозб. и обращается в нуль при определенном значении Ивозб. ( кр.) которое должно соответствовать числу электронов в нормальной фазе при критической температуре. Другая возможность состоит в том, чтобы в качестве параметра упорядочения использовать ширину щели. Подобную теорию следует развивать, если эксперимент или теория укажут на действительное существование энергетической щели. Например, теория Гортера—Казимира в своих выводах об изменении глубины проникновения магнитного поля с температурой лучше всего оправдывается прп высоких температурах, вблизи Возможно, что правильная теория соответствовала бы модели Гортера—Казимира при высоких температурах (Г>0,5 Т р ) и модели с энергетической щелью прн низких (7 <0,5 кр.)- [c.689]

Достаточно точное выражение для теплоемкости электронного газа в металле можно получить, опираясь на следующие два предположения 1) возбуждаться (черпать энергию) могут лишь те электроны, энергетические уровни которых лежат внутри слоя шириной коТ вблизи уровня Ферми все прочие электроны не принимают участия в поглощении тепловой энергии 2) способные к возбуждению электроны ведут себя так же, как простой газ частиц с тепловой энергией 3/2 коТ каждая. Поэтому при температуре Т полная энергия п свободных электронов в едИ Ннце объема металла описывается выражением [c.125]

Полное тепловое возбуждение электронов в металле при обычных температурах, отвечающих твердому состоянию, всегда мало. Условием того, что все электроны подверглись тепловому возбуждению, является равенство ен=коТн. Температура, удовлетворяющая этому условию, называется температурой Ферми. Выше этой темнературы электроны ведут себя как классический (идеальный) газ, а при Т<Тр можно считать, что электроны находятся в основном состоянии (в к-пространстве внутри сферы Ферми). Обычные значения гр соответствуют температуре Ферми порядка ТО К. [c.126]

Молекулярные кристаллы служат примеро.м тех веществ, в которых могут образовываться френкелевские экситоны (экситоны, отвечающие модели сильной связи). В молекулярных кристаллА ковалентная связь внутри молекулы значительно сильнее ван-дер-ваальсовой связи между молекулами. Линии спектра поглощения молекулярного кристалла, обусловленные возбуждением электронов внутри структурных единиц, будут проявляться в спектре кристаллического тела как экситонные линии, иногда несколько смещенные по частоте. В случае щелочно-галоидных кристаллов экситоны с наименьшими энергиями локализованы на отрицательных ионах галогенов, так как значения энергии возбуждения электронов в отрицательных ионах меньше, чем в положительных. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...