Непрерывные спектры испускания

Рис. I. 10. Потенциальные кривые молекулы водорода и с.чема образования непрерывного спектра испускания. (Символы и т. д. обозначают тип электронны.ч состояний молекулы подобно типу электронны.х состояний атомов 5, Р и т. д.)

В случае электронных спектров довольно часто наблюдаются непрерывные спектры испускания и поглощения, которые связаны с отталкивательными электронными состояниями. Механизм образования такого непрерывного спектра испускания можно разобрать на примере молекулы водорода, система потенциальных кривых которого приводилась на рис. 1.10. [c.80]

В условиях газового разряда молекулы водорода при столкновении с электронами и ионами переходят с различных колебательных уровней основного электронного состояния в различные возбужденные электронные состояния, в частности в состояния и (система обозначений электронных состояний довольно сложна и в данном учебном пособии не рассматривается). При переходе в нестабильное состояние молекула диссоциирует на два атома водорода в основном Is- o-стоянии (см. 4). При переходе в устойчивое состояние образуется возбужденная молекула, которая стремится спонтанно перейти в более низкое состояние Ai 2 или Переход в состояние дает дискретный спектр, расположенный в области около 100 нм, а переход в состояние сопровождается непрерывным спектром испускания ( 65—320 нм), так как это состояние не имеет квантованных уровней. Этот спектр широко используется в практической спектроскопии в качестве источника непрерывного спектра испускания для получения ня его фоне спектров поглощения в УФ-области спектра "(см. раздел II, 11). [c.80]

В непрерывном спектре испускания Солнца имеется много темных спектральных линий Фраунгофера, обязанных своим происхождением поглощению газообразной атмосферой Солнца. Найдено также в спектре сравнительно много и ярких линий испускания, возникающих в этой же атмосфере. [c.237]

Непрерывных спектров испускания, которые можно с уверенностью отнести к многоатомным молекулам, известно мало, но в то же время изучено очень много спектров испускания двухатомных молекул (они рассматривались ранее [22]). [c.468]

Непрерывное верхнее состояние. Так же как и для двухатомных молекул, непрерывный спектр испускания может возникать в результате рекомбинации, сопровождающейся излучением света при двойном столкновении двух частей молекулы. Если две части, скажем X - - У7, сближаются в соответствии с потенциальной поверхностью возбужденного состояния, электронный переход в основное состояние может быть в продолжении всего времени столкновения. А так как кинетическая энергия сталкивающихся частиц не квантована, испускается непрерывный спектр, соответствующий образованию молекулы непрерывный спектр рекомбинации). Коротковолновый предел этого непрерывного спектра является нижним пределом энергии диссоциации, если две сталкивающиеся частицы были в своих основных состояниях. [c.468]

Теория атома водорода была развита Бором. Рассмотрим, следуя Бору, водородоподобную систему, состоящую из ядра с зарядом Хе (для водорода Х= ) и движущегося вокруг него по круговой орбите электрона. Заметим, что с точки зрения классической теории такая система является неустойчивой, так как движение электрона по круговой орбите должно сопровождаться испусканием света. При этом энергия атомной системы уменьшается. Вместе с тем уменьшается и радиус орбиты, а также сокращается период обращения. Частота обращения и частота испускания непрерывно растут. Электрон, постоянно приближаясь к ядру, должен упасть на него, после чего атом прекратит свое существование. Итак, по законам классической электродинамики атом должен быть неустойчив и в течение своего существования должен испускать непрерывный спектр, что противоречит опыту. [c.231]

Загадки атомных спектров. К концу XIX в. было установлено, что спектры испускания свободных атомов не непрерывны, а состоят из набора спектральных линий линейчатые спектры). При этом каждый химический элемент характеризуется своим собственным набором линий в спектре спектральные линии располагаются на шкале частот упо- [c.60]

Во-вторых, правило частот (3.1.11) ярко демонстрирует дискретность процесса испускания (поглощения) излучения атомом. Вместо непрерывного, требующего какого-то конечного промежутка времени процесса испускания или поглощения электромагнитной волны происходит мгновенный акт рождения или уничтожения фотона, при этом со----------------- стояние атома соответствующим образом скачкообразно меняется. В зависимости от того, между какой парой уровней данного атома совершился квантовый переход, рождается (уничтожается) фотон, вносящий вклад в ту или иную линию спектра испускания (поглощения). [c.66]

В трехуровневом лазере переход заканчивается на основном состоянии, так что резонансное поглощение может происходить без возбуждения. Следовательно, такой лазерный переход можно исследовать как по испусканию, так и по поглощению. В четырехуровневой же схеме лазерная линия кончается на уровне, который лежит выше основного состояния и не заселен до тех пор, пока кристалл не возбужден. Следовательно, в данном случае поглощение без возбуждения невозможно. Четырехуровневый лазер можно исследовать только по спектру испускания. Схема установки для измерения люминесценции представлена на фиг. 7.10. Непрерывно действующий источник с подходящими [c.394]

На рис. 1.6 приведены пере.ходы между энергетическими состояниями ато.ма водорода. Образующиеся при этом спектры испускания или поглощения состоят из нескольких серий линий, которые закономерно сходятся к ионизационному пределу. Со стороны коротких длин волн после схождения серий линий наблюдается непрерывный спектр. Он обусловлен тем, что энергия отрыва электрона от атома водорода (в заштрихованной зоне ионизации) не квантована. [c.22]

В электронно-колебательно-вращательном спектре испускания двухатомной молекулы видна граница ( >р) между дискрет-ны.м и непрерывным спектром. Определите энергию диссоциации основного состояния (1>о), если известна энергия возбуждения одного из атомов ( ат), который образуется при диссоциации молекулы в возбужденном электронном состоянии. [c.114]

В связи с те.м что в ИК-спектроскопии используются главным образом спектры поглощения, необходим источник ИК-излучения с непрерывным спектром. Для этих целей наиболее удобны нагретые твердые тела с температурой 1200°С и выше. Распределение интенсивности в спектре испускания таких тел приближается к излучению абсолютно черного тела (рис. П.20). [c.158]

Процессы поглощения и испускания квантов свободными электронами имеют непрерывный спектр. [c.334]

Релеевское и комбинационное рассеяние света обычно исследуется при использовании интенсивного монохроматического излучения с частотой, расположенной в области прозрачности кристалла. В этих условиях спектр рассеяния находится в области, далёкой от спектра люминесценции, и легко выделяется. Интенсивность рассеяния очень мала. Однако по мере приближения возбуждающей частоты к резонансу интенсивность рассеяния сильно возрастает. В резонансе релеевское и комбинационное рассеяния практически неотличимы (если не учитывать, что поглощение и испускание фотонов разделены между собой промежуточными процессами). Природа релеевского резонансного излучения с возбуждённого уровня, имеющего ширину 7, зависит от спектрального состава облучающего света. Если система облучается светом с непрерывным спектром в области 7, то имеет место резонансная люминесценция, т. е. происходит два независимых процесса поглощение и последующее испускание света со спектральным распределением, обусловленным шириной уровня квантовой системы 7. Если же система облучается монохроматическим светом шириной 70 <С 7, то испускаемая линия имеет ту же ширину 70 и форму, что и первичная. При этом поглощение и излучение представляют собой однофотонный когерентный процесс. Квантовая система помнит , какой фотон она поглотила. В этих условиях энергия квантовой системы в момент взаимодействия со светом не имеет определённого значения. Таким образом, при резонансной флуоресценции нельзя сказать, в каком состоянии, основном или возбуждённом, находится молекула. Как только квантовое состояние молекулы сделается определённым, например, при измерении в течение времени, малого по сравнению со временем жизни 1/7, излучаемая энергия, из-за короткого времени измерения (меньше 1/7), будет обладать шириной, не меньшей, чем естественная ширина 7. Итак, когда молекула в процессе поглощения и излучения находится в возбуждённом состоянии, оба процесса делаются независимыми и испускаемое излучение имеет естественную ширину. [c.19]

По характеру спектров испускания источники подразделяются на источники с непрерывным, линейчатым и линейчато-полосатым спектром. [c.246]

Непрерывное нижнее состояние. При переходе из стабильного верхнего состояния в непрерывную область основного состояния испускается непрерывный спектр, который в преобладающем числе случаев может быть очень интенсивным, как показано на примерах непрерывных спектров двухатомных молекул Н2 и Неа. Однако для многоатомных молекул пока не было найдено ни одного характерного примера. Одна из причин этого связана с тем, что в электрических разрядах многоатомные молекулы обычно распадаются и лишь изредка и в очень специфических условиях наблюдаются спектры испускания исходных молекул. [c.469]

В ионизованном газе (плазме) свободный электрон, пролетая в электрическом поле иона, может испустить квант, не потеряв при этом всей своей кинетической энергии и оставаясь свободным, либо же поглотить квант, приобретая дополнительную кинетическую энергию. Эти свободно-свободные переходы часто называют тормозными, так как при испускании электрон как бы тормозится в поле иона, теряя часть своей энергии на излучение. Тормозные процессы дают также непрерывный спектр излучения и поглощения. [c.101]

Рис. 5.1. Спектр испускания нагретого тела, совершенно прозрачного в непрерывном спектре, но непрозрачного в линиях. Пунктирная кривая соответствует планковскому спектру при данной температуре.

Энергия атома определяется только его электронным состоянием. Энергия молекулы, помимо электронного состояния, зависит еще и от интенсивности колебательного и вращательного движений. Поэтому число энергетических уровней и число возможных переходов между ними у молекул гораздо больше, чем у атомов молекулярные спектры значительно сложнее, чем атомные. Иногда отдельные линии в спектре расположены настолько близко друг к другу и число их столь велико, что в некоторых участках они образуют почти непрерывный спектр. При высоких температурах или плотностях газа линии из-за сильного уширения могут даже перекрываться. Поэтому полосатые молекулярные спектры излучения и поглощения в некоторых условиях оказывают существенное энергетическое влияние, аналогично непрерывным спектрам. Большое значение имеют молекулярные спектры для поглощения и испускания света в воздухе при температурах порядка нескольких тысяч и десятка тысяч градусов. [c.260]

Член, содержащий ехр (— ), отвечает поглощению энергии при переходах в состояния с более высокой энергией, а член, содержащий ехр отвечает испусканию энергии при переходах в более низкие энергетические состояния. Поглощательные переходы могут происходить только из основного состояния в состояния непрерывного спектра (поскольку х не имеет ненулевых матричных элементов между состояниями непрерывного спектра). Скорость поглощения энергии при этом будет равна [c.563]

Особый интерес при световых измерениях представляют источники в вхвде раскаленных тел, которые дают непрерывный спектр испускания. В некоторых случаях распределение энергии по спектру у этих источников может быть теоретически рассчитано, так как оно зависит только от абсолютной температуры излу-чателя и достаточно строго описывается в некоторых пределах длин волн формулой Ви- на или более общей форму.лой [c.227]

Инверсия (обращение) процесса предиссоциации—это процесс рекомбинации. Ранее обсуждались непрерывные спектры испускания, которые соответствуют переходу из нестабильного (непрерывного) верхнего состояния в стабильное основное состояние и нредставляют собой инверсию непрерывного спектра поглощения. Аналогично инверсия диффузного спектра поглощения была бы диффузным спектром испускания, а непрерывный спектр испускания подобным же образом соответствовал бы процессу рекомбинации (с излучением) при двойном столкновении. [c.485]

КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫа Наиболее универсальными источниками света являются ксеноновые (Хе) дуговые лампы высокого давления. Они обеспечивают почти непрерывный спектральный выход в области 270 — 700 нм (рис. 2.3), за исключением нескольких узких линий вблизи 450 нм. Испускание света ксеноновыми дуговыми лампами происходит за счет рекомби-ншщ электронов с ионизованными атомами Хе. Эти ионы образуются при столкновениях атомов Хе с электронами в дуге. Непрерывный спектр испускания возникает при полном удалении электронов из атомов. Атомы Хе, находящиеся в возбужденном состоянии, дают линии в спектре, а не широкие полосы этим обусловлены пики вблизи 450 нм. Интенсивность испускания резко падает в области < 280 нм. При работе многих ксеноновых ламп не происходит образования озона в окружающем воздухе. Кварцевый баллон таких безозонных ламп не пропускает света с длиной волны короче 250 нм, и выходной поток таких ламп быстро падает при уменьшении длины волны. [c.34]

Если уровней много, то в этом механизме должен получаться практически непрерывный спектр электронов и улучей. Однако опыт показал, что спектр у учей, сопровождающих р-лучи, имеет дискретный характер, а в некоторых случаях р-распад вообще не сопровождается испусканием улучей. [c.143]

Спектром испускания (флуоресценции) называется распределение интенсивности испускаемой веществом энергии по частотам (или длинам волн). Вид спектра флуоресценции определяется составом и строением флуоресцентного центра, а также влиянием растворителя. Как и длинноволновая полоса поглощения, спектр флуоресценции сложных молекул не имеет колебательной структуры и представляет собой одну довольно широкую бесструктурную полосу (рис. 34.4). Такое строение полос поглощения и флуоресценции свидетельствует о том, что колебательные уровни 1[ижнего и верхнего электронных состояний не дискретны, а образуют непрерывную последовательность. [c.251]

АВТОИОНИЗАЦИОННЫЕ СОСТОЯНИЯ атомов (и и о и о к) — состояния, в к-рых возбуждены два электрона или более, так что су.м.марная энергня возбуждения больиге энергип однократной ионизации атома. А. с. являются неустойчивыми и могут распадаться с испусканием электронов и фотонов в непрерывном спектро (оже-эффект). [c.12]

Процесс Э. 3. сопровождается испусканием характерис-тич. рентг. излучения атома (Z—1, А), образующегося при заполнении вакансий в его оболочке, а также очень слабого эл.-магн. излучения с непрерывным спектром, верх, граница к-рого определяется разностью и дсс начального и конечного атомов (за вычетом энергии кванта характеристич. излучения). Это излучение наз. внутр. тормозным излучением. Если в результате Э. з. ядро (Z—I, А) оказывается в возбуждённом состоянии, то процесс сопровождается также испусканием у-излучения. Если разность масс атомов (Z, А) и (Z—1, А) превосходит удвоенную массу покоя электрона, то с Э. з. начинает конкурировать бета-распад с испусканием позитрона (Р ). [c.574]

Рис. 167. я— непрерывный спектр пспусканля водородной ламны б—линейчатый спектр испускания ртутной лампы ПРК в— смешанный спектр пспускапия ртут-I . .......й1 ............ной лампы СВД. [c.226]

Источники света могут, как было уже выше отмечено, весьма существенно отличаться как но способу возбуждения испускания, так и по характеру их спектров. Например, применяются источники тепловые (в виде различного рода раскаленных печей и электрических ламп накаливания или штифтов накаливания, пламенн), электрические дуги и конденсированные пли высокочастотные искры, газосветные ламны тлеющего и дугового разряда и пр. По характеру спектров испускания источники подразделяются на источники с непрерывным (сплошным), линейчатым (дискретным) и линейчато-полосатым спектром. На рис. 167 приведены некоторые типичные спектры пспускания. [c.226]

Различают непрерывный и линейчатый спектры рентгеновского излучения. Непрерывный спектр связан с излучением быстрого электрона при его торможении в теле антикатода. При увеличении ускоряющего напряжения U и, следовательно, кинетической энергии электронов mv t2 = eU) коротковолновая граница этого тормозного излучения смещается (максимальная энергия и.злучаемых рентгеновских квантов Йш равна кинетический энергии eil бомбардирующих электронов) и, кроме того, появляются узкие максимумы (характеристическое излучение). Длины волн этих дискретных линий зависят от того, какой химический элемент использован в качестве материала антикатода. Электрон, бомбардирующий антикатод, обладает большой кинетической энергией и мижет выбить электрон с внутренней оболочки атома. В результате атом оказывается возбужденным и может совершить квантовый переход в основное состояние с испусканием кванта электромагнитной энергии. Благодаря бшыпий разности энергий основного состояния и состояния с возбуждением электрона внутренней оболочки для всех атомов с атомным номером Z порядка 10 или больше это излучение принадлежит рентгеновской области спектра. [c.9]

Спектрам испускания, поглощения и флуоресценции кадмия посвящено несколько статей, в них имеются некоторые расхождения относительно принадлежности различных наблюдавшихся полос. Полосы и непрерывный спектр, принадлежащие молекуле da, собраны в работе Крама. [c.114]

В случае многоатомных молекул непрерывные и диффузные спектры поглощения и испускания наблюдаются даже чаще, чем в случае двухатомных молекул. Согласно элементарным положениям квантовой теории, эти спектры должны соответствовать процессам ионизации или диссоциации ). Так же как для атомов и двухатомных молекул, непрерывные спектры-кон-тинуумы, соответствующие ионизации, примыкают к ранее рассматривавшимся ридберговским сериям. Поскольку интерпретация ионизационных континуумов обычно не представляет никаких трудностей, их рассмотрение не включено в настоящую главу. [c.445]

Многоатомные молекулы точно так же, как и двухатомные, дают непрерывные спектры поглощения и испускания. Почти все наблюдавшиеся непрерывные спектры обусловлены процессами диссоциации, и только очень небольшая часть этих спектров соответствует процессам ионизации, которые в настоящей главе не рассматриваются. Однако интерпретировать непрерывные спектры многоатомных молекул гораздо труднее, чем в случае двухатомных молекул, из-за наличия в каждом электронном состоянии нескольких диссоциационных пределов, соответствующих различным продуктам диссоциации. Поэтому только в относительно небольшом числе случаев имеется такая же детальная и однозначная интерпретация наблюдаемых непрерывных спектров многоатомных молекул, как для многих непрерывных спектров двухатомных молекул. Другая причина этой неопределенности состоит в том, что для многоатомных молекул возможности предиссоциации гораздо более многочисленны (разд. 3) и что часто предиссоциация, т. е. диффузность, может быть так велика, что получающийся спектр не легко отличить от действительно непрерывного спектра, соответствующего непрерывной области энергетических уровней. [c.460]

Когда НИ для верхнего, ни для нижнего состояний не существует устойчивого равновесного положения, получаются непрерывные спектры, расположенные близко к линиям или полосам поглощения (или испускания) отдельных составных частей молекулы. Такие отталкивательные состояния могут возникать только в процессе столкновений, и поэтому вообще они вызывают просто уширение линий или полос разделенных групп. Например, потенциальная функция системы Ке Ог в ее основном состоянии не имеет никакого другого минимума, кроме вандерваальсового. То же самое относится ко многим, хотя не всем, случаям возбужденных состояний системы. Если имеет место переход из нестабильного основного состояния с конфигурацией, в которой Ке и Ог близки друг к другу (т. е. для сталкивающейся пары или квазимолекулы), в нестабильное возбужденное состояние системы, возникает непрерывный сиектр, который будет близок к линиям или полосам поглощения Ке или Ог- Интенсивность крыльев будет возрастать пропорционально квадрату давления. Таким образом, можно объяснить как уширение атомных линий Ке с увеличением давления Ог (аналогично другим атомным линиям за счет давления двухатомных и многоатомных газов), так и уширение молекулярных полос за счет инертного газа. От более детального рассмотрения этого вопроса можно воздержаться, так как оно было бы в основном подобно соответствующему случаю для пары атомов (см. [22], стр. 394, русский перевод стр. 283). [c.468]

В таблицы включены лишь молекулы, спектры которых исследованы в газовой фазе. Для молекул, имеющих только непрерывные спектры поглощения, в общем случае не приводится детальный перечень электронных состояний, а даются лишь ссылки на одну или две последние работы. То же самое относится и к нескольким другим молекулам, сведения о которых весьма ограничены. Во всех остальных случаях в таблицах систематизированы все известные электронные состояния молекул (обозначенные, как указано в вводной части гл. V), за исключением самых высоких ридберговских состояний, для которых приведены сериальные формулы. Для каждого состояния в таблицу включены следующие данные точечная группа симметрии, энергия возбуждения То, отсчитываемая от нижнего состояния (а не значение Те, как в томе I для двухатомных молекул),частоты колебаний Vj, вращательные постоянные А о, Во, Со и геометрические параметры (межатомные расстояния и углы). В тех случаях, когда это было возможным, для трех- и четырехатомных молекул дополнительно приведена электронная конфигурация, соответствующая каждому состоянию. И наконец, таблицы содержат сведения о наблюдаемых электронных переходах и областях длин волн, в которых они расположены, а также ссылки на соответствующие литературные источники. При обозначении электронных переходов (в соответствии с правилами, принятыми на основании международного соглашения) верхнее состояние всегда записывается первым вне зависимости от того, наблюдается ли данный переход Б поглощении (<—) или в испускании (— ). [c.593]

Коэффициенты поглощения приведены в работе [429]. Соглащго работе [1083], в данной области возможно наличие более двух электронных переходов. В работах [508], [1271] предполагается, что в этой же области могут быть расположены и непрерывные спектры поглощения в работе [508] в длинноволновой области в спектре фосфоресценции наблюдался соответствующий спектр испускания. [c.618]

В резонансе релеевское и комбинационное рассеяния практически не отличимы от люминесценции (если не пользоваться определением люминесценции по Степанову). Как показал Гайтлер ([465], 20), природа релеевского резонансного излучения с возбужденного уровня, имеющего ширину у, зависит от спектрального состава облучающего света. Если система облучается светом с непрерывным спектром в области у, то имеет место резонансная люминесценция, т. е. происходят два независимых процесса поглощение и последующее испускание света со спектральным распределением, обусловленным шириной уровня квантовой системы у. Если же система облучается монохроматическим светом с шириной уо "С Т. испускаемая линия имеет ту же ширину уо и форму, что и первичная. При этом поглощение и излучение представляют собой однофотонный когерентный процесс. Квантовая система помнит , какой фотон она поглотила. В этих условиях энергия квантовой системы в момент взаимодействия со светом не имеет определенного значения. Таким образом, в процессе резонансной флюоресценции нельзя сказать, в каком состоянии, основном или возбужденном, находится молекула. Как только квантовое состояние молекулы сделается опре- [c.578]

Согласно соотношению Эйнштейна для непрерывного спектра коэффициент нереизлучения (вынужденного испускания) электрона с энергией Е = Е ку равен [c.243]

Темные линии являются линиями поглощения. Горячее Солнце испускает непрерывный спектр излучения, которое возбуждает атомы относительно холодной внешней газовой оболочки Солнца. Атомы оболочки излучают свет, соответствующий их характеристическим частотам. Оболочка для таких частот почти непрозрачна, и этим объясняются черные линии, возникающие в областях спектра, отвечающих характеристическим частотам. Легче всего наблюдать близко расположенные линии в желтой части спектра, связанные с излучением атомов железа, кальция и магния, линию водорода в зелено-синей части спектра и несколько тесно расположенных углеводородных линий в синей части спектра. Они аналогичны линиям испускания, которые вы наблюдали в спектре пламени газовой горелки. Может быть, вам удастся заметить линию поглощения натрия, хотя автору это удается с трудом. Чтобы знать, где искать эти линии, посмотрите на линии испускания натрия, кидая крупицы соли в пламя горелки. Именно эти линии будут потеряны во фраунгоферовском спектре. (См. цветную вклейку после стр. 480.) [c.469]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...