Энергия скорость поглощения и испускани

Рассмотрим полость, заполненную однородной и изотропной диэлектрической средой. Если стенки полости поддерживаются при постоянной температуре Т, то они непрерывно испускают и поглощают энергию в виде электромагнитного излучения. Когда скорости поглощения и испускания энергии становятся одинаковыми, как на стенках полости, так и во всем объеме диэлектрика достигается равновесное состояние. Это состояние можно описать с помощью величины, называемой плотностью энергии р, которая представляет собой электромагнитную энергию, заключенную в единице объема полости. Поскольку мы имеем [c.25]

Реакция деления тяжелых элементов. Основным процессом реакторной техники является реакция деления. Захват нейтрона делящимся ядром приводит к его расщеплению с выделением значительной энергии и испусканием избыточных нейтронов. Когда скорость образования нейтронов равна или превосходит суммарную скорость их поглощения внутри реактора и вылета за его пределы, возникает самоподдерживающаяся цепная реакция. Реакторная физика исследует условия поддержания цепной реакции деления в рассматриваемой системе делящихся и неделящихся материалов и определяет распределение плотности нейтронных реакций внутри системы. Ядерная химия изучает химические последствия тех или иных нейтронных реакций (в том числе реакции деления), протекающих в реакторе. Первоочередная задача при этом состоит в определении состава продуктов деления и в оценке важности их свойств для практического использования. Сначала будет проведено общее рассмотрение процесса деления, а затем дана классификация продуктов деления с точки зрения их полезности и важности в реакторной технике. [c.120]

Лучистая энергия излучается и поглощается материальными телами не непрерывно, а отдельными порциями — квантами света, или фотонами. Испускаемый фотон представляет собой частицу, всегда движущуюся со скоростью света, обладающую энергией, количеством движения и массой. Попадание фотонов в вещество может сопровождаться процессами поглощения и последующего испускания энергии атомами и молекулами этого вещества в виде других фотонов. [c.119]

Полученные в предыдущем параграфе выражения для скоростей испускания, поглощения и рассеяния позволяют записать уравнение баланса лучистой энергии в следующем подробном виде [c.370]

Скорость нарастания энергии электрона можно оценить с помощью формулы (5.57") для эффективного поглощения, которая как раз и описывает результирующий эффект истинного поглощения и вынужденного испускания квантов. Обозначим поток лучистой энергии [c.291]

Законы сохранения энергии и импульса требуют, чтобы при поглощении фотона и испускании одного фонона до тех пор, пока не учитываются процессы переброса, энергии и импульсы обоих элементарных возбуждений совпадали. Фононные энергии лежат ниже 0,1 эВ, поэтому однофононное поглощение имеет место в инфракрасной области. Далее, из законов сохранения следует, что могут возникать только оптические фононы. Скорость света в 10 —10 раз больше скорости распространения акустических волн в твердом теле. Поэтому не существует акустических фононов с той же энергией и волновым числом, что и у фотонов. [c.303]

Поглощение заряженных частиц может сопровождаться испусканием у-квантов, например тормозное излучение при поглощении (3-частиц. Энергия у-квантов рассеивается главным образом вне тонкого экрана, поглощающего заряженные частицы. Это должно быть учтено как в расчете мощности излучения, поглощаемого в экране, так и в расчете энерговыделения в защите, примыкающей к экрану. Для окружающей среды экран становится плоским источником у-квантов. Такой источник всегда можно представить суммой дисковых плоских источников. Подобная интерпретация является распространенным вариантом. В связи с этим рассмотрим схему расчета тепловыделения в некоторой среде от плоского дискового источника. Обозначим элемент поверхности диска ds. Из спектра у-квантов выделим кванты с энергией, близкой к До. Предположим, что скорость [c.109]

Требование, чтобы в лазерном веществе вынужденное испускание превалировало над поглощением, приводит для полупроводников к условиям, отличающимся от условий для лазеров рассмотренных ранее типов. В этом легко убедиться. В самом деле, для невзаимодействующих одноэлектронных систем вероятность перехода зависит только от населенности верхнего лазерного уровня. Напротив, в полупроводнике вследствие принципа Паули соответствующий переход может иметь место только при условии, что верхний уровень заселен, а нижний уровень не заселен. Поэтому для скоростей переходов с поглощением dW°-ldt) и с вынужденным испусканием (dW ldt) между состояниями с энергиями ffi и 2 можно составить уравнения [c.84]

Если бы оба сечения как так и о<. были пропорциональны 1/г во всем спектре энергий, то изменение энергии нейтронов, генерируемых при делении, не внесло бы никакого изменения в наш анализ. Однако, если бы и обращались в нуль для всех скоростей выше определенной критической скорости v , время, необходимое нейтронам для того, чтобы замедлиться от скорости, с которой они испускаются при делении, до критической скорости, добавлялось бы к времени, в течение которого нейтроны живут в области 1/у до своего поглощения. Исследуем, каким образом это время замедления должно добавляться к среднему времени жизни теплового нейтрона, возвратясь к модели, не учитывающей явления запаздывания части нейтронов. Предположим, что мы знаем распределение числа нейтронов, входящих в область 1 /и , как функцию времени, прошедшего с момента их испускания при делении. Назовем это распределение К (6) и положим, что мы нормировали К (6) к единице, так что [c.114]

Условие резонанса (совпадение линий испускания и поглощении) может быть восстановлено с помощью эффекта Доплера. Если у-квант испускается движущимся со скоростью V ядром, энергия кванта изменится на величину АЕ = E v/ ) os O, где О — угол [c.399]

Согласно основным представлениям теории нормальной ферми-жидкости, квазичастицу в ней можно рассматривать, в известном смысле, как частицу, находящуюся в самосогласованном поле окружающих частиц. В волне нулевого звука это поле периодично во времени и в пространстве. Согласно о цим правилам квантовой механики, столкновение двух квазичастиц в таком поле сопровождается изменением их суммарных энергий и импульса соответственно на iш и на iik можно сказать, что при столкновении происходит испускание или поглощение кванта нулевого звука ). Суммарный эффект таких столкновений приводит к убыванию общего числа звуковых квантов коэффициент поглощения звука пропорционален скорости этого убывания. [c.385]

При таком макроскопическом рассмотрении процесса лучистого теплообмена между телами или излучающей средой (газом) и поверхностью тела (стенкой) тепловое излучение можно приближенно описать по аналогии с геометрической оптикой системой тепловых лучей, распространяющихся в разных направлениях прямолинейно со скоростью света. Результирующий эффект испускания или поглощения лучистой энергии обуславливается суммарным воздействием всех лучей, проходящих через рассматриваемый элемент пространства или поверхности. Для этого должна быть известна интенсивность лучей во всех направлениях. [c.283]

АТОМНЫЕ СПЁКТРЫ — спектры поглощения и испускания свободных или слабо взаимодействующих атомов, возникающие при излучательных квантовых переходах между их уровнями энергии. А. с. наблюдаются для разреженных газов или паров и для плазмы. А. с. линейчатые, т. е. состоят из отд. спектральных линий, каждая из к-рых соот.ветствует переходу между двумя электронными уровнями энергии атома S и Sfi и характеризуется значением частоты v поглощаемого и испускаемого ал.-магн. излучения согласно условию частот Бора (см. Атомная физика) hv= —Si—Наряду с частотой, спектральная линия характеризуется волновым числом v/ (с — скорость света) и длиной волны к— h. Частоты спектральных линий выражают в с , волновые числа — в. m i, длины волн — в нм и мкм, а также в ангстремах (А). В спектроскопии волновые числа также обозначают буквой л=. [c.153]

ФРАНКА - КОНДОНА ПРИНЦИП состоит в утверждении, что при переходе молекулы из одного электронного состояния в другое не происходит заметного изменения ни относительного положения, ни скоростей атомных ядер. Ф. — К. п. основан на том обстоятельстве, что за время изменения электронного состояния (т. е. перестройки электронной оболочки) ни геометрия молекулы, ни скорости ядер не успевают заметно измениться. Ф. — К. п. распространяется как на оптич. переходы (с поглощением и испусканием света), так и на неоптич. переходы, напр. nj)H предиссоциации или передаче энергии [c.366]

Множитель (1—е ) учитывает эффективное уменьшение поглощения за счет вынужденного испускания (нереизлучения см. 4 гл. П). В условиях термодинамического равновесия поглощение и испускание в точности компенсируют друг друга, т. е. выражения (5.18) и (5.14) равны. При этом скорости электронов, испускающих кванты hv и поглощающих эти кванты, связаны между собой законом сохранения энергии [c.223]

Пусть атомарный газ находится в замкнутом объеме при изотермических условиях. В том же объеме присутствует, естественно, и электромагнитное поле, обусловленное тепловым излучением. Как было выяснено в главе XXXVI, рассматриваемая система, состоящая из газа и теплового излучения, будет находиться в термодинамическом равновесии, если газ и излучение обладают одной и той же температурой, атомы подчинены распределению Максвелла—Больцмана, а излучение — формуле Планка. Однако термодинамическое равновесие системы не означает, что энергия каждого атома газа сохраняется неизменной. Между атомами и полем осуществляется постоянный обмен энергией. Атомы излучают и поглощают фотоны, переходя из одних состояний в другие происходит и обмен импульсами между атомом и полем — импульс изменяется в процессе испускания и поглощения фотона (см. 184). Между атомами газа осуществляется также обмен импульсами и энергией при их столкновениях между собой. Однако ни один из этих процессов не нарушает термодинамического равновесия системы в целом и соответствующих ему законов распределения атомов по энергиям и скоростям, равно как и распределения энергии излучения по спектру. [c.735]

Вынужденное испускание. Гипотеза Эйнштейна относительно вынужденного испускания состоит в том, что под действием электромагнитного поля частоты V молекула может, во-первых, перейти с более низкого энергетического уровня Е1 на более высокий 2 с поглощением кванта энергии кх = Е2— 1 (рис. 35.1,6) и, во-вторых, перейти с более высокого уровня 2 на более низкий 1 с испусканием кванта энергии Ау = 2— ( (рис. 35.1, в). Первый процесс принято называть поглощением, второй — вынужденным (индуцированным или стимулированным) испусканием. Скорость каждого из этих процессов пропорциональна соответствующим вероятностям 12 и 21 , где 12 и 21 — коэффициенты Эйнштейна для поглощения и вынужденного испускания и — спектральная плотность излучения. Согласно принципу детального равновесия при термодинамическом равновесии число квантов света йп, поглощенных за время (11 при переходах / —>- 2, должно равняться числу квантов с1п2, испущенных в процессе обратных переходов 2- 1. Число поглощенных квантов согласно Эйнштейну пропорционально спектральной плотности радиации и и числу частиц П на нижнем уровне [c.269]

ЛУЧЙСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН (радиационный теплообмен) — процесс переноса энергии, обусловленный превращением части внутр. энергии вещества в энергию излучения (испусканием эл.-магн. волн, или фотонов), переносом излучения в пространстве со скоростью света и его поглощением веществом (обратным превращением анергии эл.-магн. волн во внутр. энергию). При этом перенос излучения в материальной среде может сопровождаться поглощением и рассеянием, а также собств. излучением среды. Однако для Л. т. наличие материальной среды между телами не является необходимым, что принципиально отличает Л. т. от др. видов теплообмена теплопроводности, конвективного теплообмена . Передача теплоты излучением может происходить в разл. областях спектра (в зависимости от темп-ры). [c.618]

Мёссбауэр изучал ядерное резонансное поглощение 7-излучения в изотопе иридия с массовым числом 191 (1 Чг). В данном случае энергия перехода составляла 129 кэВ, доплеровская ширина спектральной линии при комнатной температуре была равна 0,1 эВ, что совпадало с величиной относительного сдвига линий испускания и поглощения. Желая уменьшить резонансное поглощение, Мёссбауэр охладил источник 7-излучения и поглотитель до 88 К. К своему удивлению он обнаружил, что резонансное поглощение при этом не только не уменьшилось, но, напротив, существенно усилилось. Усиление резонансного поглощения наблюдалось при неподвижных источнике и поглотителе оно исчезало, когда источник начинал двигаться относительно поглотителя со скоростью, равной всего нескольким сантиметрам в секунду. [c.207]

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]

Хорошо описывая распространение света в материальных средах, волновая О. не смогла удовлетворительно объяснить процессы его испускания и поглощения. Исследование этих процессов (фотоэффекта, фотохим. превращений молекул, закономерностей спектров оптических и пр.) и общие термодинамич. соображения о взаимодействии эл.-магн. поля с веществом привели к выводу, что элементарная система (атом, молекула) может испускать или поглощать энергию эл.-магн. поля лишь дискретными иорциями (квантами), пропорциональными частоте излучения V (см. Излучение). Поэтому световому эл.-магн. полю сопоставляется поток квантов света — фотонов, распространяющихся в вакууме со скоростью света. В простейшем случае энергия, теряемая или приобретаемая изолиров. квантовой системой при взаимодействии с оптич. излучением, равна энергии фотона йv, а в более сложном— сумме или разности энергий иеск. фотонов (см. Многофотонные процессы). Эффекты, в к-рых при взаимодействии света и вещества проявляются квантовые свойства элементарных систем, рассматриваются квантовой оптикой методами, развитыми в квантовой механике и квантовой электродинамике. [c.419]

Эффективные сечения для тепловых нейтронов. Исключая окрестности резонансных уровней, медленные нейтроны всегда поглощаются с эффективным сечением, обратно пропорциональным скорости ( закон I/o ). Поглощение приводит к радиационному захвату или к одному из немногих производимых медленными нейтронами процессов, которые сопровождаются испусканием тяжелой заряженной частицы, в частности к реакциям 3Li (n,a)iH , дВ (п, a)зLi 7Ы (п,р)бС , 17С1з (п, р) и к делению. Закон 1/да становится понятным из того замечания, что в отсутствие резонанса вероятность захвата нейтрона возрастает пропорционально времени пребывания нейтрона поблизости от ядра, т. е. обратно пропорционально скорости нейтрона. Если обозначить эффективное сечение для нейтронов с энергией 0,025 eV (имеющих скорость о) через сгд, а для нейтронов, имеющих скорость v — через а, то [c.48]

Молекула СРд имеет полосу поглощения с центром вблизи 265 нм и полушириной более 4500 см" (33 нм). При этом ширина линии спонтанного испускания крайне мала, подобно газовым системам. Поэтому фотодиссоци-онные лазеры, являясь типичными газовыми, в то же время обладают преимуществами твердотельных. Так при фотодиссоциации СРд была получена мощность I МВт (1968 г.). Лазерная кювета была длиной в 20 см при диаметре 2 см. Накачка осуществлялась импульсной ксено-новой лампой с энергией 500 Дж. Йодные лазеры позволяют получать энергии более 1000 Дж. Большинство лазеров, основанных на фотодиссоциации, химически необратимы. Поэтому скважность работы генератора определяется скоростью прокачки кюветы. Коэффициент полезного действия фотодиссоционных лазеров доведен до 0,1 %. [c.103]

Можпо показать [2], что в среднем при испускании или поглощении ядром укванта системе, содержащей это ядро, передается энергия к ЕЦ2Мс , равная энергии отдачи, к-рую ядро получило бы, будучи свободным и неподвижным (М — масса ядра, с — скорость света). Отсюда следует, что упругий пе- [c.183]

При взаимодействии у-лучей с атомными ядрами может наблюдаться процесс резонансного возбуждения ядер, если энергия падающих квантов с высокой точностью соответствует энергии одного из возбужденных состояний ядра. Последующий раснад возбужденного состояния сопровождается испусканием у-квантов, энергия к-рых (с точностью до ширины возбужденного уровня) равна энергии поглощенных квантов. Такое явление и наз. Р. р. г.-л. Оно в нринцине аналогично резонансному рассеянию света атомами, однако в случае У Лучей наблюдение резонансного рассеяния существенно осложнено эффектами отдачи. При испускании у-кванта с энергией Е свободное покоящееся ядро вследствие отдачи приобретает кинетич. энергию, равную В = Е 1 1Мс , где М — масса ядра, с — скорость света т. о., энергия испущенного кванта оказывается на величину В меньше энергии соответствующего ядерного возбужденного состояния. Аналогично отдачу испытывает и поглощающее ядро. Вследствие этого линии испускания и поглощения оказываются сдвинутыми друг относительно друга на величину 1В. Этот сдвиг существенно превосходит естеств. ширины у-линий поэтому условие резонанса не реализуется даже в том случае, если в качестве источника и поглотителя у-квантов используются тождественные ядра (исключение — случай весьма мягких у-переходов, когда резонансное поглощение у-лучей может осуществляться благодаря Мёссбауэра аффекту). [c.399]

Необходимая скорость может быть сообщена излучающему ядру, напр, механич. путем (центрифугой). Именно таким способом в 1950 г. Н. Муну (1) впервые удалось наблюдать Р. р. г.-л. Заметного перекрытия линий испускания и поглощения можно достичь, нагревая нсточник до темн-р 1000° С. Перекрытие линий в этом случае нроисходит благодаря увеличению тепловой доплеровской ширины линии испускания. Оба этих метода ограничены областью тяжелых ядер и относительно мягких у-переходов, что о()ъяс-няется технич. трудностями при достижении высоких скоростей или темп-р. От этого недостатка свободен метод каскадных переходов, в к-ром необходимая скорость сообщается излучающему ядру за счет отдачи от излучений, предшествующих испусканию у-кванта, резонансное рассеяние к-рого исследуется. При этом ядрам могут быть сообщены очень высокие скорости п условие резонанса может быть осуществлено в случае больших энергий отдачи (т. е. даже для легких ядер и жестких у-переходов). Необходимо только, чтобы время жизни возбужденного состояния ядра было короче среднего времени свободного пробега атомов отдачи в веществе источника поэтому метод каскадных переходов обычно требует н])име-нения газообразных источников. На рис. 1 приведена схема экспериментальной установки для наблюдения Р. р. г.-л. тепловым методом или методом каскадных переходов. Один из результатов эксперимента, [c.400]

Флуоресцентный перенос энергии — это перенос энергии возбужденного состояния от донора й к акцептору а. Ои происходит без промежуточного испускания фотонов и является в основном результатом диполь-дипольных взаимодействий между донором и акцептором. Скорость переноса энергии зависит от степени перекрывания спектра испускания донора со спектром поглощения акцептора, относительной ориентации дипольных моментов переходов и расстоя1-1ия между молекулами. Именно эта зависимость от расстояния привела к широкому использованию переноса энергии для измерения расстояний между донорами и акцепторами. Для таких измерений необходимо, чтобы пара й - а была разделена расстоянием, которое но изменялось бы за время жизни возбужденного состояния донора, В дополнение к этому мы также рассмотрим применение переноса энергии для онроделения распределения расстояний между парами й - а, скорости взаимной диффузии с/ и а и расстояния максимального сближе[шя. Зависимость флуоресцентного переноса энергии от всех перечисленных факторов обеспечивает значительные возможности использования метода для биохимических исследоваЕшй. [c.306]

Интенсивность эл.-магн. поля в квант. О. определяет вероятность обнаружения фотона, а структура поля отражает квант, структуру ансамбля элем, излучателей (атомов, молекул) и распределение актов излучения во времени. Т. о., при сохранении физ. смысла поля фотоны, возникающие в актах испускания света и существующие только при движении со скоростью света, приобрели черты матер, ч-ц. При поглощении фотона он перестаёт существовать, а поглотившая его система получает его энергию и импульс. Если, взаимодействуя с другой ч-цей, фотон не поглощается, то он изменяет свою энергию и импульс (сохраняя абс. величину скорости) в соответствии с законами соударения двух матер, тел. Фотонные г едставления позволили Эйнштейну объяснить осн. законы фотоэффекта, впервые исследованные А. Г. Столетовым в 1888—90, и дать ясную трактовку фотохим. превращений. Они дают наглядное истолкование существованию коротковолновой границы в тормозном излучении эл-нов (макс. энергия фотона [c.493]

РЕЗОНАНСНОЕ, ПОГЛОЩЕНИЕ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ, избирательное поглощение у-квантов атомными ядрами, обусловленное квантовыми переходами ядер в возбуждённое состояние. При облучении в-ва у-квантами наряду с обычными процессами вз-ствия с в-вом (см. г амма-излучение) возможно р. п. г.-и., когда у-квант исчезает, а ядро возбуждается. Для Р. п. г.-и. необходимо, чтобы энергия 7-кванта равнялась разности внутр. энергий ядра в возбуждённом и основном состояниях. Это условие как будто бы должно автоматически удовлетворяться, если излучающее и поглощающее ядра одинаковы. Однако квант с энергией 8(со — частота излучения) обладает импульсом р = 1ьа>1с. В соответствии с законом сохранения импульса, при излучении или поглощении у-кванта ядром последнее воспринимает этот импульс — испытывает отдачу. Свободное покоящееся ядро массы М, получив импульс, приобретает кинетическую энергию Аё=р 12М=Р(иЧ2Мс . Такая же энергия Аё отбирается у ядра при испускании. При этом линии испускания и поглощения оказываются смещёнными друг относительно друга на величину 2Д % значительно превосходящую ширину линии у-излучения. В результате Р. п. г.-и. не наблюдается. Для наблюдения Р. п. г.-и. искусственно увеличивают перекрытие линий испускания и поглощения. Для этого используют сдвиг линий за счёт Доплера эффекта при встречном движении излучающего и поглощающего ядер. Необходимая скорость (сотни м/с) сообщается либо перемещением источника или поглотителя, либо за счёт отдачи, испытываемой ядром при а- или Р-распадах, предшествующих излучению у-кванта, либо нагревани- [c.630]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...