Фотоны спектр

Изображенный на рис. 6.5 спектр частот для кремния может служить примером фононного спектра. Он существенно отличается от фотонного спектра, который соответствует [c.136]

Очевидно, в результате реакций (1)—(5) свободные электроны не появляются, а фотонный спектр является дискретным. [c.146]

Термоэлектрические явления [1, 10]. Электрические и тепловые процессы тесно связаны между собой, изменение энергетического спектра электронов ведет за собой изменение фотонного спектра и наоборот. [c.299]

Почему нельзя приписать отдельному фотону спектр частот, соответствующий естественной форме линии излучения [c.68]

Формула для излучения черного тела содержит дополнительный множитель /з, связанный с тем, что фотонный спектр имеет лишь две ветви (электромагнитное излучение является поперечным продольная ветвь отсутствует). [c.94]

Так как свободные электроны обладают непрерывным набором энергий, то фотоны, излучаемые в процессе рекомбинации, образуют сплошной спектр, на который накладывается линейчатый спектр возбужденных атомов, образующихся при ступенчатых переходах. [c.47]

Кроме тормозного излучения, имеющего непрерывный спектр, возникает другое излучение, именуемое характеристическим или фотонным, которое возникает в результате изменения энергетического состояния атомов и имеет дискретный (прерывистый) характер. При выбивании электрона с внутренней оболочки атома под действием тормозного излучения последний приходит в возбужденное состояние. Освобожденное в оболочке место тотчас заполняется другим электроном с более удаленных оболочек. После этого атом приходит в нормальное состояние и испускает квант характери- [c.188]

Повторив вывод закона Планка, проделанный Бозе [36] для фотонного газа с энергией фотона, равной До, для фотонного газа с энергией, равной Еу, можно получить уравнение (2-18) распределения энергии в спектре серого тела. Мы указывали, что для вычисления по выражению (2-18) необходимо было определить постоянные С и Структура и физический смысл С и С"а аналогичны Су и Са (1-7), т. е. для серого излу чения имеем [c.64]

Закон сохранения энергии (8.52) может быть применен к различным процессам, в которых участвуют фотоны. Так, например, можно рассмотреть задачу, обратную фотоэффекту энергия электрона передается фотону, образовавшемуся при этом элементарном акте. Такое явление наблюдается при торможении быстрых электронов в теле антикатода рентгеновской трубки. Здесь происходят сложные процессы, при которых часть энергии бомбардирующих антикатод электронов должна перейти в тепловую, а оставшаяся часть — в излучение. Этот процесс не квантован — электрон может потерять любую часть своей кинетической энергии, что и приводит к возникновению сплошного рентгеновского спектра. Но для вылетевших из антикатода фотонов максимальной частоты имеет место полный переход кинетической энергии электронов в световую и можно написать уравнение, которое будет почти аналогичным [c.445]

До сих пор мы рассматривали элементарный акт излучения или поглощения фотона одиночным атомом. Если речь идет о спектре испускания или поглощения ансамблем атомов, например, атомным газом, то обычный допплеровский сдвиг (и /с) os О и сдвиг из-за эффекта отдачи hv/2M приводят к разным явлениям. В газе присутствуют атомы, обладающие различными скоростями и движущиеся в различных направлениях. Поэтому член (0]/с) os 0, зависящий от проекции скорости на направление наблюдения [c.658]

Фотолюминесценция 683, 749 —, длительность 756 —, спектр 753 —, тушение 755 Фотон 643 и д. [c.926]

Изучение энергетического спектра фотонной компоненты космического излучения привело к обнаружению характерного максимума при f 70 Мэе и тем самым показало, что в составе космических лучей имеются л °-мезоны. Поэтому в пластинках, облученных космическими лучами, обязательно должны наблюдаться случаи распада я -мезонов с последующим образованием электрон-позитронных пар [c.582]

Изучение энергетического спектра фотонной компоненты космического излучения привело к обнаружению характерного максимума при Мэе и тем самым показало, что в соста- [c.153]

Собственное поглощение. Оно связано с переходами электронов из валентной зоны в зону проводимости. Выше уже отмечалось, что в идеальном полупроводнике при 7 = 0К валентная зона заполнена электронами полностью, так что переходы электронов под действием возбуждения в состояние с большей энергией в этой же зоне невозможны. Единственно возможным процессом здесь является поглощение фотона с энергией, достаточной для переброса электронов через запрещенную зону. В результате этого в зоне проводимости появляется свободный электрон, а в валентной зоне—дырка. Если к кристаллу приложить электрическое поле, то образовавшиеся в результате поглощения света свободные носители заряда приходят в движение, т. е. возникает фотопроводимость. Таким образом, для фотонов с энергией hvдлин волн (т. е. больших hv) имеет место сплошной спектр интенсивного поглощения, ограниченный более или менее крутым краем поглощения при hvинфракрасной области спектра. В зависимости от структуры энергетических зон межзонное поглощение может быть связано с прямыми или непрямыми оптическими переходами. [c.307]

В полупроводниках со сложным строением энергетических зон возможны непрямые переходы электронов из зоны проводимости в валентную зону, сопровождающиеся излучением фотона. В этом случае рекомбинация свободного электрона и дырки идет с участием фонона, что обеспечивает сохранение квазиимпульса. Наиболее вероятно излучение фонона. Если в полупроводнике протекают как прямые, так и непрямые процессы межзонной рекомбинации, то в спектре излучения наблюдается две полосы люминесценции. [c.315]

Объяснение распределения энергии в спектре равновесного теплового излучения и явления внешнего фотоэффекта было дано на основе допущения, что свет испускается и поглощается отдельными квантами. Эйнштейн пошел дальше, выдвинув гипотезу, что свет и распространяется в виде отдельных квантов — фотонов. [c.162]

Исходя из квантовых представлений, легко понять, что свет может вызвать такие химические превращения вещества, которые в обычных условиях требовали бы весьма высокой температуры. Действительно, комнатной температуре 290 К отвечает энергия поступательного движения молекул, равная Зй7/2 0,4 э15 = 6,4- 10 °Дж, в то время как энергия фотона зеленой области спектра (v=6 10 Гц) равна e = hv 2,5 эВ = 4 Дж. Таким образом, поглощение фотона видимого излучения эквивалентно нагреванию до многих тысяч градусов. Понятно также, что чем короче длина волны излучения, тем оно должно быть химически более активным. Если для первичного превращения одной молекулы (например, диссоциации) нужна энергия О, то, чтобы это превращение произошло, необходимо, чтобы энергия одного фотона была не меньше О, т. е. Следовательно, [c.190]

Напомним, что комбинационное рассеяние света представляет собой спонтанное испускание фотона hv при исчезновении фотона /lvo возбуждающего света (см. 23.5). При рассеянии происходит изменение частоты vo на величину частоты собственных внутренних колебаний молекул (v = vo Vг). в спектре комбинационного рассеяния появляются стоксова (vs = vo—VI — красный спутник) и антистоксова (vas = VQ- -Vi — фиолетовый спутник) компоненты. Иногда этот вид рассеяния называют рассеянием на внутримолекулярных колебаниях. [c.312]

Спектры атомов. Постулаты Бора 60 3.2. Испускание н поглощение излучения по квантовой теории 68 3.3. Эффект Комптона 73 3.4. Фотоны 78 [c.15]

Современные фотонные представления сформировались в первой четверти нашего столетия на основе исследований по тепловому излучению тел и оптическим спектрам атомов суш ественную роль сыграли при этом также эксперименты по фотоэффекту и эффекту Комптона. [c.17]

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]

Эффект Комптона на легких атомах можно объяснить, если рассматривать столкновения рентгеновских фотонов с электронами. В этих столкновениях фотон передает электрону часть своей энергии в результате энергия фотона, а значит, и частота излучения уменьшаются, что и объясняет появление смещенной линии в спектре рассеянного рентгеновского излучения. Электрон должен быть сравнительно слабо связан с атомным ядром, его энергия связи должна быть существенно меньше, чем та энергия, которую передает ему при столкновении рентгеновский фотон. Такой электрон можно рассматривать свободным и покоящимся до столкновения. [c.75]

Закон дисперсии и спектр фотона универсальны [c.137]

В отличие от металлов полупроводники имеют довольно сложный спектр оптического поглощения. В металле фотоны поглощаются электронами проводимости, совершающими переходы внутри энергетической зоны. Поэтому спектр поглощения металла непрерывен металлы поглощают излучение любой частоты. В полупроводниках фотоны могут поглощаться электронами валентной зоны (с последующим переходом в зону проводимости или на примесные уровни, находящиеся внутри запрещенной зоны), электронами на примесных уровнях (с переходом в зону проводимости или на другие примесные уровни), электронами проводимости (с последующими внутризонными переходами). Переходам электронов из валентной зоны в зону проводимости отвечает так называемая полоса собственного поглощения полупроводника она характеризуется наиболее высоким коэ-ф-фициентом поглощения. Частота о) р, соответствующая [c.164]

Нетрудно представить себе, насколько сложным оказывается расчет квантового выхода фотоэффекта. Во-первых, надо найти вероятность зарождения фотоэлектрона в определенном состоянии и на определенном расстоянии от поверхности. Во-вторых, надо найти вероятность того, что указанный фотоэлектрон достигнет поверхности и при этом будет иметь энергию над уровнем вакуума . В-третьих, надо обе вероятности перемножить и затем проинтегрировать по соответствующим начальным состояниям электрона, а также по расстоянию от места поглощения фотона до поверхности тела. Тогда мы и получим значение квантового выхода для данной энергии фотона. При решении этой задачи надо знать структуру электронных состояний и распределение электронов по состояниям, фононный спектр, характер примесей и их распределение. [c.169]

В отличие от всех перечисленных излучений люминесцентное излучение является собственным излучением вещества оно обладает известной самостоятельностью по отношению к возбуждающим факторам. Это проявляется не только в том, что люминесцентное излучение можно наблюдать в течение более или менее длительного времени после того, как возбуждение прекратилось. Спектральный состав излучения определяется прежде всего свойствами данного люминофора и может оставаться постоянным при изменении тех или иных характеристик возбуждающих факторов. Например, при возбуждении светом спектр люминесценции во многих случаях сохраняется при изменении (в определенных пределах) частоты фотонов в исходном световом пучке. [c.183]

Если в оптическом переходе участвует один фотон, то такой переход (такой процесс взаимодействия излучения с веществом) называют однофотонным. Однофотонный переход сопровождается либо рождением (испусканием), либо уничтожением (поглощением) фотона, причем испускание фотона может быть либо спонтанным, либо вынужденным. До сих пор мы имели дело только с однофотонными переходами (однофотонными процессами). Они определяют свойства теплового излучения и оптические спектры вещества, лежат в основе как фотоэлектрических, так и люминесцентных явлений. С однофотонными процессами связано и нелинейно-оптическое явление просветления среды. [c.219]

Если конечные состояния — состояния свободного электрона, то спектр G описывается соотношением (6.2.6) Если конечные состояния — состояния микросистемы, со стоящей из испущенного фотона и перешедшего на опреде ленный уровень электрона, то G характеризует спектр со стояний фотона и описывается соотношением (6.1.15) Если конечные состояния отвечают размытому уровню [c.248]

Тормозное излучение — фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц. [c.242]

Шум и другие свойства фотоумножителей, существенные для оптической термометрии, были широко исследованы в работах [18—20, 22, 23, 29]. Выбор способа работы фотоумножителей методом постоянного тока [44] или методом счета фотонов в основном зависит от вкуса потребителя. Не существует никаких заметных преимуществ одного метода перед другим. В обоих случаях необходимо, чтобы фотоумножителю не мешали избыток шума, усталость или нелинейность. Метод счета фотонов имеет, однако, преимущество в том, что зависимость амплитуды сигнала от усиления меньще и ослабляется эффект утечек тока внутри фотоумножителя или около его цоколя. Кроме того, сигнал имеет цифровую форму, которая облегчает прямую связь с ручной цифровой обработкой и с контрольно-компьютерной системой. В обоих методах — на постоянном токе и методе счета фотонов — критичным является контроль температуры фотоумножителя, так как спектральная чувствительность (особенно вблизи длинноволновой границы), а также темновой ток зависят от температуры. Фотоумножители с чувствительным в красной области спектра фотокатодом 8-20, такие, как ЕМ1-9558 (щтырьковая замена для ЕМ1-9658 фотоумножителя 8-20), для понижения темнового тока должны работать при температуре примерно —25 °С. Применение чувствительного в красной области фотокатода позволяет работать с длинами волн примерно до 800 нм, хотя если прибор предназначен исключительно для воспроизведения МПТШ-68 выше точки золота, такие длины волн требуются редко. [c.377]

Кроме тормозного излучения, имеюи1его непрерывный спектр, возникает другое излучение, именуемое х а р а к т е р и с т и ч е с к им или фотонным, которое возникает в результате измене11ия энергетического состояния атомов и имеет дискретный (прерывистый) [c.115]

Другим видом энергетических потерь заряженной частицы М, пролетающей через вещество, являются потери энергии иа тормозное излучение. Особенно велики эти потери для электронов больших энергий. Электрон, [фолетающий через вещество, испытывает сильное взаимодействие со стороны электрического поля атомных ядер вещества и претерневает отклонение. Так как заряд ядра Ze значительно больше заряда электрона, а масса электрона т очень мала по сравнению с массой ядра (Мдд 1836 т), то электрон испытывает резкое торможение в иоле ядра и при этом теряет значительную часть своей энергии, испуская квант (фотон) электромагнитного излучения. Эти потери энергии вследствие излучения называются радиационными потерями или потерями на тормозное излучение. Примером радиацнонного излучения электронов является рентгеновское излучение (имеющее сплошной спектр), возникающее прн бомбардировке антикатода рентгеновской трубки электронами. [c.28]

Огромное разнообразие задач, решаемых с помощью фотоэлементов, вызвало к жизни чрезвычайно большое разнообразие типов фотоэлементов с различными техническими характеристиками. Выбор оптимального типа фотоэлементов для решения каждой конкретной задачи основывается на знании этих характеристик. Для фотоэлементов с внешним фотоэффектом (вакуумных фотоэле-.. ментов) необходимо знание следующих характеристик рабочая область спектра относительная характеристика спектральной чувствительности (она строится как зависимость от длины волны падающего света безразмерной величины отношения спектральной чувствительности при монохроматическом освещении к чувствительности в максимуме этой характеристики) интегральная чувствительность (она определяется при освещении фотоэлемента стандартным источником света) величина квантового выхода (процентное отношение числа эмиттированных фотоэлектронов к числу падающих на фотокатод фотонов) инерционность (для вакуумных фотоэлементов она определяется обычно через время пролета электронов от фотокатода к аноду). Важным параметром служит также темновой ток фотоэлемента, который складывается из термоэмиссии фотокатода при комнатной температуре и тока утечки. [c.650]

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]

Закон сохранения квазиимпульса требует участия фононов в решеточ"Ном поглощении. Действительно, поглощаться могут только такие фотоны, импульс которых равен квазиимпульсу фононов. Импульс фотона /гД пренебрежимо мал по сравнению с квазиимпульсом фонона, который может достигать значения hja. Закон сохранения квазиимпульса выполняется только в случае, если испущены два или более фонона. Все это приводит к весьма сложной структуре спектра решеточного поглощения. [c.312]

Особенно велики различия между реальными частицами и квазичастицами коллективного происхождения. Для реальных частиц закон дисперсии универсален e=/)V2m для нерелятивистских частиц, г=рс для фотонов. Соответственно универсален и спектр ёдля нерелятивистских частиц, для фотонов. Что же касается квазнчастиц [c.148]

Внешним фотоэффектом или, иначе, фотоэлектронной эмиссией называют испускание электронов веществом, про-исходяш,ее под действием электромагнитного излучения. Длина волны излучения должна находиться в диапазоне значений примерно от 10 до 10 м этот диапазон включает в себя оптическое излучение (без инфракрасной части спектра) и рентгеновское излучение. Энергия фотона в указанном диапазоне изменяется от 1 до 10 эВ (1 эВ = 1,6-Ю" Дж). Вещество может находиться в разных агрегатных состояниях — твердом, жидком, газообразном. В последнем случае используют термин фотоионизадия газа . Наиболее интересен в практическом отношении внеш- [c.155]

Излучение в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра проникает в металл на глубину всего м. Средняя глубина выхода фотоэлектронов для металлов оказывается еще меньше (l-f-5) 10 м. Потери энергии фотоэлектрона в металле обусловлены прежде всего его столкновениями с электронами проводимости. Чем больше энергия фотоэлектрона (а значит, и энергия фотона), тем больше вероятность электрон-электронного столкновения и больше средняя потеря энергии фотоэлектрона при каждом столкновении. Поэтому наблюдается уменьшение Я с ростом энергии фотона. Например, в барии при повышении энергии фотона от 3 до 5 эВ происходит уменьшение Я с 5 -10 до 2-10 м. Заметную роль в металлах играют также элек-грон-фононные столкновения. [c.170]

Эффект Мёссбауэра и обнаружение гравитационного смещения частоты фотонов. Область применений эффекта Мёссбауэра весьма обширна. Он широко используется в ядерной физике и физике твердого тела. В частности, этот эффект позволяет измерять времена жизни возбужденных состояний атомных ядер и выявлять фононные спектры кристаллов. Мы не будем останавливаться на всех этих применениях, а рассмотрим лишь применение, имеющее непосредственное отношение к физике фотона,— для обнаружения гравитационного смещения частоты фотона. [c.210]

Одиофотонные процессы рассматриваются в первом приближении метода возмущений. Поэтому для искомой вероятности надо использовать выражение (10.2.13), в котором матричный элемент определяется выражением (11.1.1). При этом надо сделать несколько замечаний относительно входящей в (10.2.13) функции G. Во-первых, в рассматриваемом случае непрерывному спектру принадлежит не конечное, а начальное состояние системы. Оно обладает энергией энергия фотона изменяется непрерывно. Соотношение (6.1.15) может быть здесь нсполь-зовано, но при условии, что G есть плотность не конечных, а начальных состояний системы. Во-вторых, задание век-—> [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...