Столкновения второго рода

Явление ослабевания люминесценции вследствие введения посторонних веществ носит название тушения люминесценции. Механизм этого процесса ясен для случая резонансной флуоресценции газов. Атом находится в возбужденном состоянии в среднем 10 — 10 с. За это время может произойти столкновение возбужденного атома с каким-либо атомом или молекулой примеси. При этом может оказаться, что энергия возбужденного атома передается частице, которая с ним столкнулась, и расходуется на какие-либо процессы, происходящие в данной частице, или переходит в тепло (столкновения второго рода). Таким образом, часть возбужденных атомов лишается возможности участвовать в излучении, и следовательно, происходит ослабление (тушение) первоначально наблюдаемой люминесценции. Взамен нее может произойти химическая реакция с молекулой, которая сама не поглощает света, но заимствует его от возбужденного атома (сенсибилизированная фотохимическая реакция, см. 190). Поглощенная энергия, переданная при столкновении второй частице, может пойти на возбуждение последней и вызвать ее люминесценцию (сенсибилизированная люминесценция). [c.755]

Этот процесс, классифицируемый как столкновение второго рода, имеет тем большую вероятность, чем меньше разница энергии возбуждения соответствующих уровней. Точный баланс энергии сводится за счет изменения кинетической энергии атомов. Передача энергии с метастабильных уровней Не на уровни Не при столкновениях второго рода показана горизонтальными штриховыми линиями. [c.303]

Неупругие столкновения второго рода могут происходить лишь между молекулами в возбужденных состояниях и электронами. В результате столкновения часть энергии возбуждения молекулы или вся эта энергия передается электрону, кинетическая энергия которого увеличивается. Внутренняя энергия молекулы при этом уменьшается. [c.53]

С другой стороны, для обеспечения инверсии между уровнями области А необходимо стремиться к возможно большей населенности верхнего энергетического уровня. Это может быть обеспечено, если возбуждения атомов будут осуществляться не только под влиянием неупругих ударов электронов, но и при столкновениях второго рода с возбужденными атомами примесного газа. [c.36]

Диаграмма энергетических уровней гелия и неона представлена на рис. 21. Газом а в данном случае является неон, газом 6 (примесью) — гелий. Разность в энергии между уровнями 2 S гелия и 2S неона, а также 2 5 гелия и 35 неона составляет примерно 0,4 эВ, следовательно, при столкновениях второго рода оказывается возможной передача энергии от возбужденного атома Не к невозбужденному атому Ne, приводящая к возбуждению последнего. Энергия 0,4 эВ переходит при этом в кинетическую энергию атомов [c.37]

Мощность лазера была резко увеличена при добавлении к СО 2 молекулярного азота Nj. Возрастание выходной мощности объясняется резонансной передачей энергии от возбужденных молекул N2 молекулам СО2. Возбуждение молекул N3 в электрическом разряде ударами электронов весьма интенсивно почти 30% от полного их числа переходит на долгоживущий уровень, энергия которого совпадает с верхним рабочим уровнем молекулы СО2, поэтому столкновения второго рода между возбужденными молекулами N2 и невозбужденными молекулами СО2 оказываются весьма эффективными при осуществлении инверсии. Соотношение парциальных давлений СО2 и N2 в лазере обычно берется в пределах от 1 1 до 1 5. Суммарное рабочее давление несколько миллиметров ртутного столба. [c.45]

Энергия возбуждения передается электрону в форме кинетической энергии, и этот процесс иногда называют сверхупругим столкновением или столкновением второго рода. Следует отметить, что столкновение типа (2.119) может происходить также и с легким атомом (например, с атомом гелия) вместо электрона. Однако вследствие более высокой массы атома процесс будет действительно эффективным лишь тогда, когда частица В представляет собой молекулу, а ее энергия возбуждения [c.68]

Из возбужденного состояния частица может перейти на более низкие энергетические уровни (в том числе и в основной) благодаря следующим четырем различным процессам 1) столкновениям возбужденной частицы с электроном, при которых частица передает свою энергию электрону (столкновения второго рода) 2) столкновениям между атомами (в газовой смеси, состоящей из более чем одной компоненты) 3) столкновениям частицы со стенками сосуда и 4) спонтанному излучению. В случае последнего процесса следует всегда учитывать возможность захвата излучения (особенно для обычно очень сильных переходов в УФ- и ВУФ-диапазоне). Этот процесс, который уже обсуждался в разд. 2.7.1, уменьшает эффективную вероятность спонтанного излучения. [c.344]

Сверхупругие столкновения (столкновения второго рода) 68, 348 Сжатие импульса 5 7 Синглет-триплетная конверсия 391 Синхронизация мод 3 2 --активная 312, 316 [c.552]

Передача возбуждения (атом—атом). В случае столкновений второго рода происходит передача потенциальной энергии от возбужденного атома другому атому в результате неупругого столкновения. Этот процесс можно записать следующим образом [c.673]

Столкновения второго рода. Рассмотрим широко распространенную двухкомпонентную газовую систему с набором энергетических уровней газа а и б, показанную на рис. 11.3. [c.96]

СТОЛКНОВЕНИЯ ВТОРОГО РОДА, [c.726]

УДАРЫ ВТОРОГО РОДА (столкновения второго рода, соударения второго рода), не упругие столкновения возбуждённых атомов, ионов и молекул между собой и с эл-нами, при к-рых происходит увеличение кинетич. энергии сталкивающихся ч-ц за счёт их внутр. энергии (энергия возбуждения полностью или частично переходит в кинетич. энергию разлетающихся после столкновения ч-ц). Подробнее см. Столкновения атомные. [c.780]

В заключение настоящего параграфа остановимся кратко на ударах второго рода. Под ударами второго рода, как мы указывали, подразумеваются столкновения, когда энергия возбуждения одной частицы полностью или частично переходит в энергию возбуждения другой частицы. Процесс соударения в общем виде может быть представлен схемой [c.472]

Удары второго рода могут происходить также между возбужденными и невозбужденными атомами. При этом энергия от возбужденного атома передается невозбужденному без излучения. Невозбужденный атом возбуждается, а возбужденный переходит в нормальное состояние. Столкновения такого рода могут быть в смеси газов, где невозбужденный атом одного газа соударяется [c.35]

При этом означает диаметр молекулы т . В формуле (26) Е,, 7 , С1 имеют произвольные значения, которые следует считать в интеграле постоянными, в то время как по Е, 7 , С нужно интегрировать по всем возможным их значениям. В первом интеграле, V. 1 означают составляющие скорости после столкновения выделенного рода для случая, когда масса одной из соударяющихся молекул равна т, а другой т , во втором же интеграле — [c.54]

Изменение йН величины Я, связанное с этой второй причиной, равно согласно сказанному выше обш,ему изменению величины Я, которое она вообще испытывает за время (11. Для того чтобы его найти, обозначим снова через (1ч число столкновений выделенного рода в единице объема за время <11. При каждом таком столкновении число f dia молекул т выделенного рода, так же как и число со, молекул m выделенного рода, уменьшается на единицу. [c.59]

Так как каждая из первых молекул дает в выражении (28) слагаемое //, а каждая из вторых—слагаемое /Р,, величина Я в итоге уменьшается вследствие столкновений выделенного рода на [c.59]

Действие ядерных излучений на вещество в общих чертах состоит из следующих процессов. Во-первых, налетающие частицы, сталкиваясь с электронами, выбивают их, производя в веществе ионизацию (иногда возбуждение) атомов. Во-вторых, налетающие частицы достаточно высоких энергий при неупругом ядерном столкновении с ядрами могут частично разрушать ядра, например, выбивая из них протоны и нейтроны, ведет к появлению в веществе новых изотопов, в том числе новых элементов. Эти новые изотопы часто оказываются радиоактивными. В результате в веществе возникает наведенная активность. В-третьих, при выбивании электронов во многих веществах, особенно органических, могут разрушаться или, наоборот, возникать различные химические связи, что приводит к изменению химической структуры вещества. В-четвертых, при упругих столкновениях налетающих частиц с ядрами атомы вещества выбиваются из своих положений в кристаллической решетке в другие узлы или в междоузлия. В результате в решетке образуются разного рода дефекты, влияющие на различные физические свойства кристаллов. [c.456]

Вторая причина. В результате столкновений за время Л изменяются не только величины // и в выражении (28), но также значения множителей /с1<а и т. е. число молекул выделенного рода немного изменяется. [c.58]

Столкновения первого родй приводят к преобразованию кннетнческой энергии частиц одного сорта в потенциальную энергию частиц другого сорта. При столкновениях второго рода потенциальная энергия преобразуется в некоторые другие виды энергии (кроме излучения), такие, как кинетическая энергия, или передается в форме потенциальной энергии (в виде электронной, колебательной или вращательной энергии) другим частицам того же или другого сорта. Следовательно, столкновения второго рода включают в себя не только процесс, обратный столкновениям первого рода (типа е-Ь Х -> е-Ь X), но и, например, преобразование энергии возбуждения в химическую энергию. [c.134]

В этой главе рассмотрим переходы в двухуровневой квантовой системе [1] на основе адиабатическох тео рии возмущений (см. гл. 1, 2). В качестве примера обсудим неупругое столкновение двух атомов (столкновение второго рода), сопровождающееся переходом энергии возбуждения от одного партнера к другому. Предполоншм, что два электронных терма пересекаются в покоторой точке Во- Можно ожидать, что именно в этой точке (точке совпадения значений потенциалов i/i = i/z) вероятность перехода максимальна, так как здесь переход мог бы осуществиться классическим образом. [c.59]

Существенные изменения в допплеровском контуре линий происходят в тех случаях, когда светящиеся атомы приобретают, в силу каких-либо причин, добавочные скорости. Это может, например, иметь место при ударах второго рода, когда от одного атома к другому передается определенное количество движения если часть энергии возбужденного атома переходит в кинетическую энергию, линия получает добавочное расширение. Наоборот, если при ударе второго рода часть кинетической энергии соударяющихся атомов переходит в энергию возбуждения, линия сужается. Эффект такого рода пытались наблюдать некоторые авторы, но. по-видимому, надежно его существование установлено лишь в работе С. Гагена и Р. Ритшля на линиях неона, возбуждаемых при ударах второго рода с ме-тастабильными атомами гелия [ ]. Добавочное расширение должны также получать линии атомов при возбуждении за счет столкновений с другими быстрыми нейтральными атомами и ионами. [c.486]

В газовом разряде электроны могут получать энергию, ускоряясь в электрическом поле, и от возбужденных молекул при ударах второго рода. Эта энергия расходуется при упругих и неупругих столкновениях с атомами и молекулами. В зависимости от соотношения между направленным действием электрического поля и хаотизи-рующими движение упругими взаимодействиями могут установиться различные распределения скоростей электронов от строго направленного до совершенно хаотического. Распределение скоростей электронов можно найти, решая кинетическое уравнение. Однако из-за математических трудностей, связанных с необходимостью учета неупругих и кулоновских столкновений, это решение удается получить строго лишь в ряде простых частных случаев. Стационарное распределение скоростей электронов Ve получено лишь для случая постоянного слабого электрического поля Е при малой концентрации электронов. При = 0 распределение электронов является максвелловским с температурой и средней тепло- [c.79]

Приложения второго рода связаны не с построением макроскопической теории в обычном смысле, а скорее с изучением поведения газа в тех случаях, когда средняя длина свободного пробега уже не является пренебрежимо малой по сравнению с характерным размером геометрии потока. В таких случаях, очевидно, нельзя ожидать, что макроскопическое поведение можно легко описать с помощью таких величин, как плотность, массовая скорость, температура, давление и т. д., хотя все эти понятия сохраняют смысл и конечные результаты выражаются в виде измеряемых и практически важных величин, таких, как лобовое сопротивление движущихся в разреженной атмосфере объектов. При этом оказывается полезной одночастичная функция распределения и уравнение Больцмана приобретает особое значение как уравнение, охватывающее весь диапазон разрежений и соответствующее этому диапазону поведение, начиная от жидкостноподобного режима умеренно плотного газа и кончая свободномолекулярным режимом, при котором молекулярными столкновениями практически можно пренебречь. [c.52]

В лабораторных условиях П. наиболее удобно создавать электрич. разрядом. Поскольку масса электронов т много меньше массы ионов М, то именно они переносят ток и получают энергию от внешнего электрич. ноля. При упругих столкновениях с тяжелыми атомами или ионами электрон в каждом столкновении может передать только малую долю ( т М) своей энергии. Поэтому темн-ра электронов в газовом разряде может значительно превышать темп-ру ионов. Такая П. наз. н е и з о т е р м и ч е с к о й. Электроны сталкиваются с атомами также и неупруго, что ведет либо к ионизации, либо к возбуждению носледних. Если возбужденные атомы не успевают отдать излишек энергии излучением или ударами второго рода, то повторные столкновения с электронами могут перебросить их на более высокие энергетич. уровни, вплоть до ионизации. Такой процесс наз. с т у н е п- [c.16]

Для того чтобы вся поглощенная световая энергия могла проявиться полностт.ю в виде фотолюминесценции, необходимо, чтобы за время т возбужденного состояния молекулы последняя не потеряла своей энергии возбуждения вследствие столкновений с другими молекулами. В результате соударений возбужденной молекулы с другой, невозбужденной, могут произойти т. н. удары второго рода. При таких ударах энергия возбуждения переходит в кинетич. энергию соударяющихся партнеров, т. е. в тепло, или частью тратится на возбуждение ударяющей невозбуждеиной молекулы. В результате фотолюминесценция должна слабнуть, тушиться . Выход фотолюминесценции, т. е. отношение излученной энергии к поглощенной, для резонансного излучения одноатом- [c.137]

При значительных электронных концентрациях возбужденные атомы дезактивируются электронными ударами второго рода. Энергия возбуждения при этом вновь возвращается к электронному газу. Однако при электронных температурах порядка и, в особенности, больше 1 эв ионизация возбужденного атома при электронных ударах становится более вероятной, чем дезактйвация (для ионизации требуется не слишком большая энергия I — Е = 4,3 эв). Ионизация при этом протекает в две ступени сначала атом возбуждается, потом ионизуется. Затрата энергии на ионизацию при таком двухступенчатом процессе все равно остается равной потенциалу ионизации Е + I — Е ) = I. Возможны и многоступенчатые процессы, когда при столкновениях электронов с возбужденным атомом он ионизуется не сразу, а претерпевает один йли несколько актов повышения степени возбуждения (см. гл. VI). [c.392]

ПЕРЕБРОСА ПРОЦЕССЫ, процессы состояние столкновения гсвазичастиг в кристалле, (см. Удары второго рода). Появление при к-рых их суммарный квазиим-такой дополнит, ионизации приводит пульс изменяется на величину 2лШ, к снижению эфф. потенциала иониза- где Ь — вектор обратной решётки. ции среды и, следовательно, к сниже- П, п,— результат периодичности нию напряжения зажигания раз- расположения атомов в кристалле, ряда и. На рис. представлена зависи- ПЕРЕГРЕВ, 1) нагрев жидкости выше мость и (в логарифмич. масштабе) её точки кипения (при данном давле-от произведения давления газа р на нии) или нагрев твёрдого крист, расстояние й между электродами в в-ва выше темп-ры его фазового пере-чистом неоне (1), чистом аргоне (2), хода из одной модификации в другую неоне с примесью 5-10 % аргона (3) (напр., ромбич. серы в моноклинную), и неоне с примесью 0,1% аргона (4), Перегретое в-во находится в неустой- [c.524]

Основными процессами, приводящими к возбуждению, являются столкновения первого рода. Практически легче всего достичь неравновесного состояния, используя газовый разряд соответствующим образом подобранной газовой смеси. Заселению необходимого уровня рабочего газа способствуют неупругие столкновения с возбужденными атомами примесного газа, которые возбуждаются электронными соударениями. При небольщом значении энергии возбужденных атомов двух рассматриваемых газов возбуждение атомов будет также происходить и в результате столкновений нх между собой посредством ударов второго рода. Энергия возбужденных атомов будет взаимно передаваться. Если вероятность такого возбуждения атомов больше вероятности возбуждения атома на данный уровень электронами, то равновесное распределение, определяемое взаимодействием электронов с атомами, будет нарушено, и в системе образуется инверсная заселенность уровней. Для получения последней необходимо, чтобы концентрация примесного газа была значительно больше концентрации рабочего газа. Эти условия впервые были получены в гелий-неоновой смеси, у которой разность энергетических уровней составляет всего 0,15 эВ, а соотношение примесного и рабочего газов соответствовало 10 1. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...