Энергия атома гелия

МНОГО атомов гелия. Энергии уровней гелия 2 и 3 близки к энергиям уровней Ег и 3 неона. Благодаря этому при столкновениях возбужденных атомов гелия с невозбужденными атомами неона происходит резонансная передача энергии от атомов гелия к атомам неона (что показано на рис. 35.16 пунктирными горизонтальными стрелками). Потерявшие энергию атомы гелия безызлучательно переходят в невозбужденное состояние. Этот процесс приводит к сильному возрастанию концентрации атомов неона на уровнях Е% 3 и возникает инверсная заселенность уровней 3 и 1, а разность заселенностей уровней 2 и 1 увеличивается в несколько раз. [c.290]

Точный расчет энергии атома гелия [c.152]

В формуле (19) предыдущего параграфа энергия атома гелия и сходных с ним ионов в нормальном состоянии представлена в виде [c.152]

Принцип работы газовых лазеров отличается от твердотельных. Газовые лазеры основаны на взаимодействии атомов двух газов, имеющих близкие энергетические уровни. Наиболее распространен газовый лазер, в котором в качестве рабочих газов используются неон и гелий при давлениях соответственно 0,1 и 1 тор. Атомы гелия поглощают энергию электромагнитных колебаний, образованных электрическим разрядом. В результате этого они возбуждаются и переходят с основного уровня на верхний энергетический. Затем часть энергии атомов гелия передается неону, [c.82]

Величина второго вириального коэффициента при высоких температурах определяется взаимодействием атомов гелия, имеющих сравнительно большую энергию в отсутствие квантовых эффектов. [c.86]

Вычислите удельную энергию связи нуклонов в ядре атома гелия Ше. [c.346]

Положение изменяется, если в разрядную трубку ввести гелий. Гелий обладает двумя долгоживущими (метастабильными) состояниями a, 3, показанными на левой части рис. 40. 11 эти состояния возбуждаются при столкновениях с электронами, и ввиду большой длительности их существования, концентрация метастабиль-ных атомов гелия в разряде очень велика. Энергии 0, 2 мета-стабильных состояний гелия очень близки к энергиям 3, Е неона, что благоприятно для передачи энергии возбуждения от гелия к неону при их столкновениях. Эти процессы символизируются горизонтальными пунктирными стрелками. В результате концентрация атомов неона, находящихся на уровнях 3, 2, резко увеличивается, и возникает инверсная заселенность уровней 3 и 4, а разность заселенностей уровней , и 4 увеличивается [c.793]

Если Еп = Е , где , — энергия ионизации, то когда энергия суммы фотонов Nhv достигнет величины, превышающей произойдет ионизация атома, т. е. оптический электрон оторвется от атома. Это явление носит название многофотонной ионизации. Так, например, наблюдалась ионизация атома гелия (потенциал ионизации 24,58 эВ) в результате поглощения 21 фотона излучения неодимового лазера (5. = 1,06 мкм), В такого рода опытах применяется сфокусированное излучение мощных импульсных лазеров. При этом напряженность электрического поля составляет 10 —10 В/см. Если ионизация происходит в газе или конденсированном диэлектрике, то при очень большой плотности энергии может возникнуть искровой пробой среды электрическим полем излучения лазера. [c.312]

Как известно, ядра атомов состоят из протонов и нейтронов например, ядро атома тяжелого водорода состоит из одного протона и одного нейтрона, ядро атома гелия — из двух протонов и двух нейтронов, и т. д. Для того чтобы раздробить ядро атома на составные части, нужно затратить некоторую работу. Наоборот, при соединении протонов и нейтронов в ядро они такую же работу могут совершить. Это значит, что сумма энергий, которыми обладают протон и нейтрон до того, как они образовали ядро атома тяжелого водорода, на некоторую величину АЕ больше, чем энергия этого ядра. Соответственно масса покоя ядра атома тяжелого водорода должна быть на Е/с меньше суммы масс покоя протона и нейтрона. [c.140]

Простейшим после атома водорода является атом гелия, электронная оболочка которого состоит из двух электронов. Однако, несмотря на сравнительную простоту атома гелия, попытки построить его теорию в рамках старой теории Бора не увенчались успехом. В дальнейшем стало ясно, что старая теория Бора в принципе не могла дать решения проблемы атома гелия. Это обусловлено главным образом двумя обстоятельствами. Во-первых, квантовая теория Бора не позволяет учесть наличие обменной энергии, существование которой является чисто квантовым эффектом. А обменная энергия в многоэлектронных системах, в том числе и в атоме гелия, играет существенную роль. Во-вторых, старая теория Бора не учитывает наличие спина у электрона. Эффекты, связанные со спином, существенны для многоэлектронных систем, и без их учета невозможно полное объяснение многих особенностей этих систем. [c.270]

В атоме гелия имеется два электрона. Полная энергия системы слагается из следующих частей [c.270]

Как и следовало ожидать, энергия взаимодействия для симметричных и антисимметричных координатных функций различна. При рассмотрении атома гелия и принципа Паули было показано, что полная волновая функция электрона с учетом спина должна всегда быть антисимметричной. Следовательно, выражение (60.13а), полученное для симметричной координатной функции, соответствует антисимметричной спиновой функции. Это означает, что (Л) есть энергия [c.309]

Каждый атом обладает отрицательно заряженной электронной оболочкой и положительно заряженным атомным ядром. В ядре сосредоточена почти вся (более 99,95%) масса атома. Сточки зрения атомных масштабов ядра обладают ничтожно малыми размерами и колоссальной прочностью. Размеры ядер имеют порядок — — 10 см, Б то время как для внешних электронных оболочек атомов характерны длины порядка 10" см. Для отрыва обоих электронов от атома гелия достаточно энергии 79 эВ, а для разрыва ядра гелия на составные части необходима в сотни тысяч раз большая энергия 28 МэВ = 28-10 эВ. [c.30]

Резюмируя содержание последних двух параграфов, мы можем сказать, что выводы из квантовой механики подтверждаются всем разнообразным экспериментальным материалом, который подтверждал и теорию Бора. Вместе с тем, квантовая механика не обладает теми внутренними затруднениями логического характера, которые были свойственны теории Бора. За пределами этой теории по-прежнему остается тонкая структура линий водорода и сходных с ним ионов, В дальнейшем мы увидим, что тонкая структура объясняется, если принять гипотезу о наличии собственного магнитного момента у электронов. Но главные успехи квантовой механики относятся к теории атомов с несколькими валентными электронами. Теория Бора даже в простейшем случае многоэлектронной системы — в случае атома гелия и сходных с ним ионов — давала неверные значения энергий стационарных состояний. Квантовая механика позволяет вычислить для гелия эти энергии, которые находятся в очень хорошем согласии с экспериментальными данными. [c.108]

В следующем приближении задача об энергии нормального состояния атома гелия или сходных с ним ионов решается по методу возмущений. [c.148]

Подставляя найденные значения W° и eW в формулу (15), получим для энергии нормального состояния атома гелия и сходных с ним ионов в первом приближении [c.152]

В заключение настоящего параграфа остановимся на вопросе о поляризации линий, испускаемых при возбуждении направленным пучком электронов. Теория и экспериментальные наблюдения показывают, что свечение, возникающее при возбуждении атомов направленным пучком электронов, частично поляризовано В случае возбуждения атомов гелия поляризация зависит от энергии возбуждения электронов немонотонно, достигая максимума при энергиях на 3—4 эв больше порога возбуждения. Степень поляризации определяется величиной [c.454]

Экранирования величина 51, 136, 310 Электрон валентный 44, 49 Электроны эквивалентные 171, 184, 290 Энергия атома водорода 19, 32, 100, 123 --гелия 152, 158, 161 [c.640]

Совсем иная ситуация в ядерной физике, где процессы деления и рекомбинации могут привести к весьма эс к ]ек-тивным событиям ввиду огромного числа участвующих атомов. Масса ядра атома водорода (протона) равна 1,008146 атомных единиц, если масса атома кислорода принимается равной 16. Масса нейтрона — 1,00897, а масса атома гелия — 4,003879. При крайне высоких температурах в присутствии нейтронов (и углерода) водород может превращаться в гелий, потому что ядро атома гелия представляет собой комбинацию двух протонов и двух нейтронов. Однако масса образующегося ядра на 0,03136 меньше массы исходных частиц, что составляет примерно 1% массы. Соответствующая энергия выделяется в виде тепла, что и лежит в основе разрушительного эффекта водородной бомбы. [c.363]

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]

С помощью обычного генератора, работающего на радиочастоте, в газовой смеси создается электрический разряд, который приводит к возбуждению атомов гелия и их переходу с основного уровня на уровень 2 8 (рис. 17). Возбужденные атомы гелия сталкиваются с атомами неона, находящимися в стационарном состоянии, и передают им свою энергию. В результате атомы неона пе- [c.507]

ГО возбуждения, что препятствует их объединению в стабильные структуры. Кроме того, атомы гелия уносят энергию, выделяющуюся при объединении фрагментов. Существует оптимальное давление буферного газа. Экспериментальные данные показывают, что оптимальное давление гелия находится в диапазоне 50—100 мм рт. ст. [c.45]

Подобным же образом можно интерпретировать и термомеханичоский эффект. Поскольку в этой модели температура какого-либо объема жидкого Не II определяется относительной концентрацией двух жидкостей, изменение этой концентрации проявляется либо как нагрев, либо как охлаждение жидкости. Аномалии теплоемкости гелия, возникающие при испарении конденсата Бозе—Эйннзтейна, соответствуют, по Тисса, тепловой энергии, необходимой для перевода атомов гелия из сверхтекучего в нормальное состояние. Когда одному из двух объемов жидкости, соединенных между собой капилляром, сообщается тепло, температура этого объема повышается, или, другими словами, в нем возрастает относительная концентрация нормальной компоненты. Это вынуждает сверхтекучую компоненту из другого сосуда перетекать по соединительному капилляру для того, чтобы выравнять возникшую разность концентраций (фиг. 20). Течение сверхтекучей части по капилляру не сопровождается диссипацией и происходит без сопротивления, течение же нормальной жидкости подвержено трению, и потому ее поток в достаточно узком капилляре будет пренебрен имо мал. Таким образом, в этом случае должен наблюдаться перенос гелия из холодного сосуда к подогреваемому, что и имеет место в действительности. Этот процесс подобен осмотическому давлению, причем роль полупроницаемой мембраны играет здесь капилляр или трубка, заполненная порошком. Очевидным следствием этого объяснения, принадлежащего Тисса, является предсказание обратного эффекта, состоящего в том, что при продавливании гелия через тонкий капилляр он должен обогащаться сверхтекучей компонентой и температура его должна падать. Следует отметить, что это предсказание действительно предшествовало открытию механокалорического эффекта, о котором шла речь ранее. [c.802]

Этот дефект массы действительно обнаруживается при сопоставлении результатов измерения масс протона и нейтрона и ядер атомов. Например, для ядра атома гелия дефект массы Ат 5 10 г (масса ядра гелия составляет 7 10 г). Отсюда мы можем определить ту энергию АЕ, на которую уменьшается общая энергия протонов и нейтронов при обра.зовании ядра [c.140]

Найти длины волн первых двух линий в спектре однократно ионизованного атома гелия, соответствуюишх первым двум линиям серии Бальмера в спектре атома водорода. Энергия полной (двукратной) ионизации атома гелия равна 78,98 эВ. Найти энергию однократной ионизации атома гелия и энергию ионизации иона гелия Не , [c.296]

Твердые вещества имеют широкие полосы поглощения и для накачки целесообразно использовать газоразрядные лампы с широким спектром излучения. Газообразные вещества имеют относительно узкие и весьма интенсивные линии поглощения и возбуждаются нередко с помощью газового разряда в самой активной среде, — т. е. в газе. Для газовой смеси удается получить высокую инверсию населенности при определенном режиме газового разряда. К таким средам относятся смеси гелия и неона, гелия и ксенона, неона и кислорода, аргона и кислорода и др. Обычно газовая среда состоит из двух газов, в которой активным является один из газов, а второй лишь используется для не-, редачи энергии накачки к частицам активного газа например, в ге-лийнеоновом ОКГ в состав смеси входит гелий Не и неон Ne в соотношении 10 I давление составляет 1 мм рт. ст. Источником стимулированного излучения служат атомы неона. Возбуждение достигается либо с помощью высокочастотного генератора, либо с помощью тлеющего разряда в трубке при высоком постоянном напряжении. Возбужденные атомы гелия с большим временем жизни, 1000 мксек, передают при столкновениях свою энергию атомам неона. В смеси азота с углекислым газом излучательные переходы совершаются между уровнями молекул СОз, а возбужденные атомы азота лишь передают свою энергию углекислому газу. В генераторах на аргоне генерация возникает при дуговом разряде в аргоне. Возможно использование и других газов. — [c.223]

Как видно, даже в первом приближении получается хорошее совпадение вычисленных и наблюденных значений энергии. Этот результат представлял крупный успех квантовой механики, так как расчеты, выполненные на основании модельной теории Бора, давали неверные значения энергии для нормального состояния атома гелия и сходных с ним ионов. Однако было замечено, что точное решение уравнения квантовой механики не допускает того вида разложения, которым пользовался Гиллераас. Его результаты в действительности приближенны и требуют исправлений. В. А. Фок [2] указал форму разложения, удовлетворяюш,ую точному решению уравнения. [c.153]

Вариационный метод находит широкое применение. Например, энергия нормального состояния атома гелия полученная Гиллераасом ( 32), [c.200]

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]

Альфа-излучение. Альфа-частицы представляют собой ядря атомов гелия и обозначаются буквой а. При вылете из ядра ос-частицы обладают большой кинетической энергией (4—9 млн. электрон-вольт — эв ), соответствующей скоростям до 10 см сек, что довольно близко к скорости света в вакууме (3 10 ° см)сек). [c.62]

Релятивистские магнитные и запаздывающие электромагнитные М. в. необходимо учитывать на больших расстояниях между атомами. Вклады этого типа М. в. увеличиваются с ростом массы атомов и при их возбуящении (т. е. при увеличении их размеров и внутр. энергии). Прямой расчёт показывает, что М. в. магн. типа становятся заметными на расстояниях (10—IOOjrg ( g — радиус Сора) даже для атомов гелия. Механизм проявления ЭЛ,-магн. запаздывания объясняется рассогласованием взаимной ориентации диполей за время распространения взаимодействии. [c.79]

В классич, физике все магн, свойства микро- и макросистем определяются только магн. взаимодействиями микрочастиц. В то же время точки Кюри ми. ферромагнетиков (т. е. темп-ра, выше к-рой ферромагнетизм исчезает) порядка 10 ч- 10 К и, следовательно, соответствующие этим темп-рам энергии кТ(. I0 i 4-Ч- 10 эрг, что в десятки или сотни раз больше любой возможной энергии чисто магн. связи. Кроме того, опыты Я. Г. Дорфмава (1927) по определению отклонения -частиц в спонтанно намагниченном ферромагнетике показали однозначно, что внутри ферромагнетика нет никакого эфф. поля магн. происхождения. Эти факты позволили предположить, что такое яркое магн. явление, как ферромагнетизм, по своему происхождению в основном не является магн. эффектом, а обусловлено электрич. силами связи атомных носителей магнетизма в твёрдом теле. Связь магн. состояния простейших двухэлектронных микросистем с электрич. взаимодействием электронов была показана на примере атома гелия В. Гейзенбергом (W. Heisen- [c.372]

В недрах С. атомы (в осн. это атомы водорода) находятся в иовиэов. состоянии. Если водород полностью ионизован, то поглощение излучения связано гл. обр. с отрывом электронов от ионов более тяжёлых элементов (с нх фотоионизацией). Однако таких элементов в ведрах С. мало. Движущиеся из солнечных недр фотоны частично рассеиваются и поглощаются свободными электронами. Суммарное поглощение в иони-зов. газе центр, области С. всё же относительно мало. По мере удаления от центра С. темп-ра и плотность газа падают, и на расстояниях, больших 0,7—0,8 Д , уже могут существовать нейтральные атомы (в более глубоких слоях — атомы гелия, блцже к поверхности С,— атомы водорода). С появлением нейтральных атомов (особенно многочисл. атомов водорода) резко возрастает поглощение, связанное с их фотоионизацией. Перенос энергии излучением сильно затрудняется. Включается др. механизм переноса энергии — развиваются крупномасштабные конвективные движения, и лучистый перенос сменяется конвективным (см. Конвективная неустойчивость). Протяжённость по высоте солнечной конвективной зоны 200 тыс. км ( 0,3 Д - Скорости конвективных движений в глубоких слоях малы — порядка 1 м/с, в тонком верх, слое они достигают [c.589]

СПЕКТРАЛЬНАЯ СЕРИЯ — группа спектральных линий в атомных спектрах, частоты к-рых подчиняются определ. закономерностям. Линии определённой С. с. в спектрах испускания возникают при всех разрешённых квантовых переходах с разл. нач. верх, уровней энергии на один н тот же конечный ниж. уровень (в спектрах поглощения — при обратных переходах). С. с. наиб, чётко проявляются в спектрах атомов н ионов с одним и двумя электронами во внеш. оболочке (в спектрах водорода и водородоподобных атомов, гелия и гелийподобных атомов, атомов щелочных металлов и т. д.). [c.608]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...