Атом водорода, энергия ионизации

Атом водорода, энергия ионизации 19.1 [c.632]

Энергия ионизации атома водорода. Если атом поглощает энергию извне, то энергия электрона увеличивается и он переходит на более внешнюю орбиту. Если сообщенная электрону энергия достаточно велика, то он может перейти на орбиту с и = оо, т. е. покинуть пределы атома. В результате этого атом ионизуется. Энергия, необходимая для этого, называется энергией ионизации. Энергия ионизации для атома водорода в основном состоянии (и = 1) на основании (14.19) равна [c.89]

При 8=1 И т% — т эти уравнения относятся к атому водорода, для которого энергия ионизации основного состояния = = 13,6 эв, а радиус наименьшей орбиты ri = 0,528 А. В случае германия, для которого е=16, а ш (13.4.7) и (13.4.3) [c.321]

Переход атома водорода из основного, самого низкого состояния, соответствующего энергии ], в то или иное возбужденное состояние с энергией 2, з. -, ц происходит при взаимодействии атома с какой-либо частицей, в частности, с другими ато-ма.ми или квантом света. С увеличением главного квантового числа энергетические уровни сходятся к ионизационному пределу, который для атома водорода равен 13,6 эВ (рис. 1.6). При сообщении атому больших энергий происходит отрыв электрона (ионизация). [c.22]

На рис. 2.2 изображена схема энергетических уровней простейшей атомной системы, состоящей из протона и электрона, которые в связанном состоянии образуют атом водорода. За нуль энергии принята, как обычно, граница между свободным и связанным состояниями электрона, так что в связанном состоянии энергия отрицательна. В связанном состоянии электрон может находиться только на определенных, дискретных энергетических уровнях. Основное состояние системы протон — электрон имеет энергию = —13,5 эе, равную по абсолютной величине потенциалу ионизации атома водорода. В свободном состоянии с положительной энергией (ионизованный атом водорода) электрон может обладать любой энергией, так что энергетический спектр непрерывен. [c.100]

Рассмотрим два атома водорода в вакууме, находящихся на большом расстоянии друг от друга. Энергия, которую необходимо затратить для удаления электрона из одного атома, называемая энергией ионизации, равна Ei = те /2Д2 = 13,60 эВ. При присоединении электрона к другому атому энергия выделяется, она называется энергией электронного сродства обозначим ее через Ев. Величина Ев = 0,77 эВ. Экспериментальные значения Ев приведены в табл. 3.4. Таким образом, энергия, необходимая для возникновения полярного состояния Ер (энергия образования полярного состояния), в случае водорода равна разности указанных энергий [c.740]

Диапазон температур от 10 до 10 К. В этом диапазоне электроны связываются с ядрами, образуя атомы, но силы, действующие между атомами, недостаточно велики для того, чтобы образовались стабильные молекулы. При температуре 1,5 10 К атомы водорода начинают ионизироваться энергия ионизации 13,6 эВ = 1310 кДж/моль. Для полной ионизации более тяжелых атомов требуются более высокие энергии. Например, чтобы полностью ионизировать атом углерода, необходима энергия 490 эВ = 47187 кДж/моль. Атомы углерода при Г и 5 10 К полностью диссоциируют на электроны и ядра. В этом диапазоне температур вещество существует в виде свободных электронов и ядер. Такое состояние вещества называется плазмой. [c.228]

Р. = 13,60 эВ, т. е. энергии ионизации атома водорода (см. Атом). 1Р.— =2,1796-10 эрг=72 ед. энергии в Хартри системе единиц. [c.649]

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]

Наконец, теория Бора объясняет и появление сплошного спектра поглощения за пределами серий. Как указано в 2, по Бору поглощение связано с поднятием электрона с нормального уровня на один из более высоких. При этом, благодаря наличию прерывного ряда стационарных состояний, поглощаются только определенные частоты света, которые совпадают с частотами линий испускания. В случае атома водорода такими линиями поглощения явятся линии лаймановской серии. Если же частоты падающего света v > v , где Voo—частота, соответствующая пределу серий, то при акте поглощения атому передается энергия /zv, большая, чем энергия ионизации. Падающим светом электрон выбрасывается за пределы атома — возникает процесс фотоиопи-зации. При этом, так как вне атома электрон может иметь любую скорость, а вместе с тем и любую энергию eV, то в силу соотношения [c.29]

Протон и электрон в связанном состоянии образуют атом водорода. Основное состояние атома водорода характеризуется энергией, равной по абсолютной величине потенциалу ионизации. Энергию основного состояния обычно измеряют в электрон-вольтах и считают отрицательной, для атома водорода- она равна 13,5 эв. Один электрон-вольт — эгйо энергия, которую приобретает электрон при прохождении разности потенциалов в один вольт (1 эв = 1,6-10 дж). [c.333]

В первом приближении мы можем рассматривать энергетические уровни внедрённых атомов цинка, как если бы оии были свободными атомами в однородной поляризуемой среде. Как мы видели в предыдущем параграфе, основной эффект поляризуемости ) заключается в уменьшении расстояния между основным состоянием и континуумом. Предположим, что мы имеем атом водорода в среде, показатель преломления которой равен п. Тогда потенциал взаимодействия электрона и протона будет —где г—расстояние между центрами двух частиц. Наличие п в выражении для потенциальной энергии требует замены постоянной Ридберга R величиной где R есть нормальное значение для свободного атома. Показатель преломления окиси цинка примерно равен 2, так что следует ожидать уменьшения энергии ионизации примерно в десять раз (по порядку величины). Этот качественный результат может быть приложен к цинку, который имеет потенциал ионизации 9,36 еУ, т. е. энергия ионизации внедрённых атомов должна понизиться до 1 еУ. Однако наблюдаемое значение б в уравнении (112.1) ещё ниже, чем это значение. Например, для образцов, нагревавшихся длительное время в вакууме, е обычно меньше 0,01 еУ. Более того, Фрич (см. 37) нашёл, что е в уравнении 012-1) зависит от давления кислорода, и показал, что е увеличивается, когда плотность внедрённых атомов цинка уменьшается. Этот эффект указывает н то, что промежуточные атомы цинка взаимодействуют друг с другом и в некоторой степени уменьшают расстояние между связанными и свободными уровнями. Согласно измерениям Холл-эффекта плотность внедрённых атомов — величииа порядка 101 , так что это взаимодействие мыслимо только в том случае, если радиус внедрённых атомов в десять раз больше, чем радиус нормального атома цинка. Кроме того, радиус атома водорода в среде с показателем преломления п должен быть в л- раз больше, чем радиус нормального атома. Таким образом, возможно, что электроны внедрённых атомов движутся по очень большим орбитам, поскольку окружающая среда сильно поляризована. [c.494]

Заметим, что после наступления полной ионизации, когда с повышением амплитуды ударной волны и температуры за фронтом Едост растет, а Q остается неизменным, сжатие при росте амплитуды стремится к 4 (если не учитывать тепловое излучение). Это видно из формулы (3.71). Например, в водороде, в области полных диссоциации и ионизации потенциальная энергия на атом равна 15,74 эв (энергия диссоциации На 2,24 эв на атом, энергия ионизации 13,5 эв), поступательная энергия на атом (энергия протона и электрона) равна Ъ кТ = Ы е, т. е. [c.183]

Поведение мюонов, останавливающихся в веществе. Медленные М., теряя энергию на ионизацию атомов, могут останавливаться в в-ве. При этом ц+ в большинстве в-в присоединяет к себе ат. эл-н, образуя систему, аналогичную атому водорода,— т. н. мюоний, к-рый может вступать в такие же хим. реакции, как и атом водорода. Отрицат. М., останавливающиеся в в-ве, образуют х-мезоатомы, боровский радиус к-рых в (/ х/mg)Z раз меньше, чем у атома водорода, где /мц, — масса М., т — масса эл-на. Мезоатомы возникают в возбуждённых состояниях, а затем, испуская последовательно у-кванты или передавая энергию ат. эл-нам, переходят в осн. состояние. Измеряя энергию у-квантов, можно получить сведения о размерах ядер, распределении электрич, заряда в ядре и др. хар-ках ядра. В мезоатомах с тяжёлыми ядрами наблюдаются безрадиац. переходы мюонов в осн. состояние, сопровонсдающиеся возбуждением (в т. ч. делением) ядер. Своеобразно поведение в в-ве мезоатомов водорода и его изотопов — дейтерия, трития (см. Мюонный катализ). См. также Мезоатом, Мезонная химия. [c.442]

Энергия для И. частицы м. б. ей сообщена и в виде излучения. Интенсивными ионизаторами первого типа являются а-лучи (быстро летящие ионы гелия), (3-лучи (быстрые электроны), Я-лучи (ионизированные атомы водорода), катодные и каналовые лучи в разрядных трубках и т. д. При высокой темп-ре вещества И. может происходить при соударении быстрой нейтральной частицы с другой (тепловая И.), Быстрая нейтральная частица может получиться и при низкой темп-ре путем нейтрализации положительного иона. Такой ион, ранее ускоренный электрич. полем, сохраняет свою скорость и может в течение известного времени производить И. В случае ионизаторов второго типа энергия И. сообщается молекулам благодаря поглощению излучения. Поглощение электромагнитной волны происходит по квантовым законам порциями величины ку, где Ь, — постоянная Планка V-— число колебаний в ск. (V = с Х с — скорость света Л, — длина волны света). Молекула только тогда будет ионизирована, если она поглотит квант излучения (фотон) энергии ку, равный по меньшей мере работе И. Энергия фотона ку тем больше, чем короче длина волны падающего света. Так напр., энергия фотонов видимого света не достаточна для И., ультрафиолетовый свет может производить И. в нек-рых газах (пары щелочных металлов). Рентгеновские лучи, у-лучи радия, космические лучи производят весьма интенсивную И. Во многих случаях И. облегчается благодаря процессу возбуждения, при к-ром нейтральные частицы переходят в такие состояния, когда внутри частицы хотя бы один из электронов находится на уровне энергии, более высокой, чем в нормальном случае (новая орбита электрона). Такой атом обладает дополнительным запасом энергии, и для удаления электрона за пределы атома теперь нужна меньшая энергия. Процесс И. такого атома называется ступенчатой И. Относительная И. количественно оценивается числом пар зарядов (положительных и отрицательных), создаваемых тем или другим фактором на пути в 1 см. Для И. молекул электронами относительная И. представляется кривой, имеющей максимум ок. 140 электроно-вольт и затем спадающей с увеличением энергии электрона. Относительная И. положительными ионами (а-лучи, протоны и т. д.) эффективна лишь для ионов с большой энергией. Ионы, обладающие энергией, близкой к энергии медленных электронов, практически И. газа в объеме не производят. Относительная И. при поглощении излучения связана с коэф-том поглощения лучей и обычно сопровождается вторичными эффектами. Таким вторичным эффектом может - быть ионизация не непосредственно светом, а электронами [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...