Уровни энергии атомные

Это и есть формула Планка. Впервые в физике введя представление о дискретных уровнях энергии атомных систем и квантовом характере излучения и поглощения света, Планк получил эту формулу в 1900 г. Этот год считается начальным для квантовой физики. Формула для спектральной плотности энергии допускает прямую экспериментальную проверку. Она с высокой точностью подтверждается на опыте, что в настоящее время рассматривается как одно из доказательств правильности основных идей статистической физики и квантовых представлений о природе света. [c.165]

Электрический заряд является одной из основных характеристик атомного ядра, он определяет число электронов в нейтральном атоме, химические, оптические (уровни энергии) и другие физические свойства. [c.82]

Атомное ядро не является простой совокупностью нуклонов в классическом понимании, а является квантовомеханической системой с ярко выраженными квантовыми свойствами. Ввиду того что нуклоны ядра, в отличие от атомных электронов, сильно взаимодействуют друг с другом, то распределение энергетических уровней ядра существенно отличается от распределения уровней энергии атома. [c.280]

Найдем, в качестве примера, положение локальных разрешенных уровней примесных атомов V группы таблицы Менделеева в элементарных полупроводниках IV группы. Предположим, например, что в одном из узлов кристалла германия находится атом мышьяка, имеющий пять электронов в валентной оболочке. Четыре валентных электрона участвуют в образовании ковалентных связей с четырьмя соседними атомами германия.- Поскольку ковалентная связь является насыщенной, пятый электрон новой связи образовать не может. Находясь в кристалле, он сравнительно слабо взаимодействует с большим числом окружающих мышьяк атомов германия. Вследствие этого его связь с атомом As уменьшается и он движется по орбите большого радиуса. Его поведение подобно поведению электрона в атоме водорода. Таким образом, задача сводится к отысканию уровней энергии водородоподобного атома. При ее решении необходимо учесть следующие обстоятельства. Поскольку электрон движется не только в кулоновском поле иона мышьяка, но и в периодическом поле решетки, ему необходимо приписать эффективную массу т. Кроме того, взаимодействие электрона с атомным остатком As+, имеющим заряд Ze, происходит в твердом теле, обладающем диэлектрической проницаемостью г. С учетом этого потенциальная энергия электрона примесного атома [c.237]

Согласно классической механике энергия какой-либо системы, в том числе атома и молекулы, может иметь любые значения. Для изолированной системы значение энергии определяется начальными условиями, которые, по классической теории, произвольны. Согласно современной квантовой теории возможные значения энергии системы атомов полностью определяются ее внутренними свойствами, т. е. числом и свойствами атомов, ядер и электронов, а также характером их взаимодействия. При этом начальные условия не влияют на возможные значения энергии данной атомной системы. Они показывают лишь количество атомов или молекул в начальный момент времени в том или ином состоянии с определенным значением энергии. Значения энергии, которые могут быть реализованы в данной системе, принято называть уровнями энергии (энергетическими уровнями). Совокупность всех возможных значений энергии, или уровней энергии, носит название энергетического спектра. [c.224]

Уровни сверхтонкой структуры — это очень тесно расположенные уровни энергии атомов и молекул, связанные с наличием у атомных ядер собственных моментов (ядерных спинов). Разности энергий этих уровней, появление которых обусловлено взаимодействием магнитных и электрических моментов ядер с электронными оболочками атомов и молекул, очень малы и составляют от десятимиллионных до стотысячных долей электрон-вольта. Соответствующие переходы непосредственно изучаются радиоспектроскопическими методами ядерного резонанса (магнитного и квадрупольного). [c.228]

Зеемановское расщепление уровня — снятие вырождения атомного уровня энергии, вызываемое внешним магнитным полем. [c.267]

Изотопическое смещение—относительное смещение атомных уровней энергии в атомах нескольких различных изотопов, обусловленное различием ядер атомов. [c.267]

Здесь п — эффективное квантовое число п = п-(-А, где п — истинное главное квантовое число (целое), а А — дробная поправка, называемая квантовым дефектом. Квантовый дефект выражает отличие уровней энергии щелочных элементов от уровней одноэлектронной системы с зарядом ядра, равным Еав. Атомный остаток сильнее притягивает оптический электрон, чем точечный заряд величины Zae. Поэтому в щелочных элементах уровни энергии располагаются глубже, чем уровни с тем же п в водородном атоме (энергия уровней уменьшается). Это означает, что п ап и А<0, т. е. квантовые дефекты уровней всегда отрицательны. Величина А сильно зависит от значения квантового числа I уровня. Макси- [c.54]

Взаимодействие атомных электронов с мульти-польными моментами ядра (магнитными и электрическими) приводит к расщеплению уровней энергии, ха- [c.839]

В начале XIX в. было установлено, что измеренные значения теплоемкостей отклоняются от значении, получаемых по правилу Дю-лонга и Пти, при температурах ниже 250 К (рис. 8.4). После того как удалось окончательно установить атомно-молекулярное строение твердых тел, стало ясно, что классический метод расчета энергии атомных уровней не совсем точен. Во-первых, атомы испускают энергию в форме квантов. Во-вторых, в твердом теле также существует тесное взаимодействие, вызванное малым расстоянием между [c.212]

Л. м. для заданного уровня энергии зависит от характеризующих уровень квантовых чисел и в случае нормальной связи (с.м. Атомные спектры) выражается ф-лой Ланде [c.575]

Потенциалом ионизации частицы называют ту минимальную энергию, которая затрачивается на перевод ее валентного электрона в непрерывный спектр. В табл. 19.1 представлены значения потенциала ионизации нейтральных атомных частиц, полученные главным образом в результате экстраполяции к границе непрерывного спектра атома серий оптических переходов, инициируемых с помощью различных источников возбуждения. При этом либо находят предельное значение известной функции (например, формулы Ритца), аппроксимирующей высоковозбужденные (ридберговские) уровни энергии атомной частицы, либо сравнивают реальные уровни с водородоподобными, внося поправки на поляризацию атомного остова [1]. Поэтому помимо потенциала ионизации атома, эВ, приведены также предельные значения для серий оптических переходов, см , отсчитанные от уровня основ- [c.411]

Под депствиел света относительно слабой интенсивности В, а. и м. происходит в результате поглощения одного фотона частоты V и энергии fev —где и S / — энергии нач. и коне (пых уровней энергии атомной системы (с учётом ширины уровней). Сечение фотопоглощения равно [c.300]

При последовательном переходе от атома водорода к другим эдементам периодической системы число электронов возрастает в соответствии с их атомным номером, причем электроны сначала занимают все места с наименьшими уровнями энергии, т. е. последовательно все места в первой оболочке, затем во второй и т. д. Однако у некоторых элементов, получивших наименование элементов переходных групп, на внешней (валентной) оболочке уже появляются I или 2 электрона еще до того, как достроена d-полоса предыдущей оболочки. К этим элемента.м относятся многие металлы, в том числе железо и карбидообразующие элементы. [c.352]

Эффект Зеемана лежит в основе объяснения двух главных магнитооптических явлений — магнитного вращения плоскости поляризации (эффект Фарадея) и магнитного двойного лучепреломления (эффект Коттона — Мутона). Изучение эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов в видимой и ультрафиолетовой областях сыграло большую роль в развитии учения о строении атома, особенно в период, последовавший за созданием теории Бора. В настоящее время исследование эффекта Зеемана на спектральных линиях атомов представляет собой один из важных методов определения характеристик уровней энергии атомов и значительно облегчает интерпретацию сложных атомных спектров. Изучение зеема-новского расщепления спектральных линий позволяет также получать ценные сведения о магнитных полях, в источниках света, например при исследовании Солнца. [c.102]

Существование резонансного испускания впервые показал Вуд в 1904—1905 гг. для )-линий паров натрия. Освещая пары натрия светом, частота которого совпадает с частотой желтой линии натрия, Вуд обнаружил, что сами пары начинают испускать свет, состоящий из той же желтой линии. В дальнейшем это явление подверглось детальному исследованию, особенно в парах ртути. Схемы уровней энергии и переходы между ними для паров натрия и ртути показаны на рис. 32.2. Линии, которые проявляются при резонансном испускании, называют резонансными. Когда происходит оптическое возбуждение уровня, с которого возможны переходы не только обратно на основной уровень, но и на другие более низкие возбужденные уровни, то наряду с резонансным наблюдается испускание с частотами, меньшими частоты резонансной линии,— нерезонансное испускание. При возбуждении атомных систем с основного уровня частоты гисп линий испускания обычно меньше или равны частотам Vпoгл линий поглощения. На это впервые обра- [c.226]

При изучении атомных систем различного рода мы имеем дело с различными типами уровней. Типы уровней энергии отличаются как характером движения в изучаемых системах, так и порядком величины разностей энергии АЕ соседних уровней данного типа, составляющих от 10 до 10 эВ. Это соответствует в щкале частот изменениям частоты от 10 °—10 до 10 —10 Гц, а в щкале длин волн — изменениям длины волны от Ю до 10 см. [c.227]

Резонансные процессы на переходах между уровнями атомных ядер. У атомных ядер, как и у атомов, имеются уровни энергии. На переходах между уровнями испускаются и поглощаются кванты излучения с энергиями при-л ерно от 10 кэВ до 1 МэВ. ( )жlO "—10 с ) это есть кванты 7-излучения или, проще, у-кванты. Казалось бы, что для у-квантов должны наблюдаться процессы ядерного резонансного поглощения и ядерной резонансной флуоресценции, аналогичные соответствующим процессам в атомной спектроскопии. Однако наблюдать ядерные резонансные процессы долго не удавалось. Это объясняется обсуждавшимся выше эффектом отдачи частицы (в данном случае атомного ядра) при испускании и поглощении кванта излучения (у-кванта). [c.206]

Атомная физика —раздел физики, в котором изучают строение и свойства атома и элементарные процессы на атомном уровне. Для атомной физики наиболее характерны расстошгая 10 °м (т. е. порялка размеров атома) и энергии элементарных процессов порядка нескольких электрон-вольт (для ядерной физики соответствующие величины порядка 10" м и нескольких мегаэлектрон-вольт). Строение вещества и элементарные процессы на атомном уровне обусловлены электромапштными взаимодействиями. Теоретическая основа атомной физики — квантовая механика. [c.219]

Сверхтонкая структура — снятие вырождения атомного уровня энергии, обусловле1нюе взаимодействием атомных электронов с магнитным моментом атомного ядра. [c.275]

Топкая структура — сиягие вырождения атомного уровня энергии, расщепляющегося под действием релятивистских эффектов на ряд уровней с различными значения . и полного момента J, возможными при данных L и S. [c.276]

При построении диаграмм Гротриана мы исключили из рассмотрения слишком высокие ридберговские уровни энергии и автоионизационные состояния, отвечающие двухэлектронному возбуждению и лежащие выше ионизационного предела атома. Положение атомных уровней энергии (под ними подразумевалось обычно положение центров тяжести мультиплетов Т = l,Tigil1,gi, где Ti — компонента мультиплета, gi — статистический вес i-ro подуровня) определяется по шкале ординат в обратных сантиметрах, кроме того, цифры над горизонтальными линиями уровней обозначают соответствующее значение энергии возбуждения в электрон-вольтах (1 эВ = 8065, 54 см- ). [c.838]

При построении комбинированных диаграмм атомных уровней энергии и спектров на рис. 32.1—32.43 были использованы специальные руководства по диаграм- [c.838]

Опыты Лэмба и Ризерфорда. Теория Дирака хорошо объясняет тонкую структуру атомных спектров как результат проявления спиновых и релятивистских эффектов. В соответствии с формулой (72.43) уровни энергии атома водорода зависят от главного квантового числа п и квантового числа у. Поэтому два различных состояния с одинаковыми п uj должны обладать одинаковой энергией. В частности, состояния должны обладать одинаковой энергией, причем их совпадение должно быть точным. Уже в 1934 г. спектроскописты высказывали сомнение в [c.400]

Что касается опасений, возникаюших в связи с выбором уравнения (18) в качестве основного положения атомной механики, то ведь я нигде не утверждал, что к этому уравнению не должны быть добавлены еще и другие дополнительные положения. Однако эти дополнительные условия будут, по-Видимому, обладать не столь неожиданным и непонятным характером, как теперешние квантовые правила даже, наоборот, их вид типичен для физических задач, пользующихся уравнениями в частных производных (имеются в виду начальные и граничные условия). Эти условия не будут ни в какой мере аналогичны квантовым правилам, так как квантовые условия во всех случаях классической динамики, которые я до сих пор исследовал, заключаются в самом уравнении (18). Данное уравнение само выделяет в известных случаях, причем как раз тогда, когда это также следует из опыта, некоторые определенные частоты или уровни энергии, как единственно воз-.можные при стационарных процессах при этом не предъявляются никакие дополнительные требования, кроме того, физически почти очевидного условия, что функция у> должна быть в конфигурационном пространстве однозначной, ограниченной и непрерывной. [c.693]

Существенное изменение структуры и особенностей работы ТСС может произойти, если для целей теплоснабжения будет использоваться ядерное топливо, а также в случае более широкого использования геотермальных ресурсов и солнечной энергии. Возможности и масштабы применения ядерного топлива для теплоснабжения городов, поселков городского типа и крупных промышленных предприятий зависят от уровня безопасности атомных станций теплоснабжения (атомных котельных), атомных ТЭЦ (АТЭЦ) и атомных станций промышленного теплоснабжения (АСПТ), который может быть реально обеспечен. [c.33]

ПАРАКРИСТАЛЛ — молекулярный кристалл с перемежающимися кристаллическими и аморфными областями ПАРАМАГНЕТИЗМ (есть свойство вещества, помещенного во внешнее магнитное поле, намагничиваться в направлении, совпадающем с направлением этого поля, если в отсутствие внешнего магнитного поля это вещество не обладало упорядоченной магнитной структурой Паули проявляется в металлах и полупроводниках и образуется спиновыми магнитными моментами электронов проводимости ядерный образуется магнитными моментами атомных ядер) ПАРАЭЛЕКТРИК— неполярная фаза сегнетоэлектрика, возникающая выше температуры фазового перехода ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ— охлаждение вещества ниже температуры его равновесного перехода в другое фазовое состояние ПЕРЕХОД [квантовой системы (безызлучательный характеризуется изменением уровня энергии атома или молекулы без поглощения или испускания фотона вынужденный осуществляется понижением уровня энергии под действием внешнего излучения скачкообразный возникает самопроизвольно или вследствие [c.258]

Изучение А. а. может дать информацию о поляризуемости адрона, у к-рого в сильном электрич. ноле на атомной орбите иояв.ияется наведённый динольный мо-меит, что приводит к дополнит, сдвигу уровня энергии. Верхняя оценка поляри.чуомости каона 0,02 фм . [c.29]

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]

Системы, подобные В. а., образуют атомное ядро и мезон (медоагпом), а также электрон и позитрон (позитроний) для этих систем также получаются аналогичные водородным уровни энергии и спектры. ВОЗБУЖДЕНИЕ АТОМА И МОЛЁКУЛЫ — квантовый переход атома или молекулы с более низкого (напр,, основного) уровня энергии на более высокий при поглощении ими фотонов (фотовозбуждение) или при столкновениях с электронами и др, частицами (возбуждение ударом). [c.300]

Возбуждение молекул нри атомных столкновениях характеризуется большим многообразием процессов в связи с наличием колебат. и вращат. структуры их уровней энергии. Возбуждение электронных переходов (при усреднении но колебательно-вращат. состояниям) в целом описывается теми же закономерностями, что и возбуждение атомов. Колебат. и элоктронно-колебат, переходы исследованы полнее, чем вращательные. [c.300]

Описанная методика с пек-рыми модификациями охватывает широкий круг задач, относящихся к переходам между уровнями энергии в атомах и атомных ядрах, к распадам нестационарных состояни) , к описанию рассеяния и т. д. Она непосредственно обобщается на случай квантовой теории поля (I TII). [c.304]

ИК-спектры испускают возбуждённые атомы или ионы ири переходах между близко расположенными электронными уровнями энергии (рис. 1 см. Атомные спектры). Полосатые ИК-спектры наблюдаются в спек-тра.х исиускания возбужденных молекул, возникающих при переходах между колебат. и вращат. уровнями энергии,— колебат. п вращат. спектры ( .vi. Молекулярные спектры). Колебат. и колебательно-вращат. спектры расположены гл. обр. в средней, а чисто вращательные — в далёкой ИК-области. Непрерывный ИК-снектр излучают нагретые твёрдые и жидкие тела. [c.182]

Так, в случае атомных соударений движе1тие ионов можно считать медленным, а движение электронов быстрым. Если система помешена в переменное внеш. поле, его частоты должны быть малы по срание.иию с характерными частотами системы. В адиабатич. приближении уровни энергии , квантовой системы можно считать параметрически зависящими от времени t. Условие адиабатпчности нарушается при пересечении любых двух уровней и (см. Пересечение уровней). [c.253]

Дискретный характер уровней энергии, отвечающих связанным состояниям, позволяет попять, почему в определ. условиях заведомо сложные, составные системы (напр., атомы) ведут себя как аломентарыые частицы. Причина этого в том, что осн. состояние связанной сис темы отделено от первого возбуждённого состояния энергетич. интервалом, наз. энергетической щ е л ь ю. Такая ситуация характерна для атомов, молекул, ядер и др. квантовых систем. Благодаря энерге-тич. щели внутр. структура системы не проявляется до тех пор, пока обмен энергией при её взаимодействиях с др. системами не превысит значения, равного ширине щели. Поэтому ори достаточно малом обмене энергией сложная система (напр., ядро или атом) ведёт себя как бесструктурная частица (матер, точка). Так, при энергиях теплового движения, ыеныыих энергии возбуждения атома, атомные электроны не могут участвовать в обмене энергией и пе дают вклада в теплоёмкость. Справедливо и обратное заключение наличие в системе возбуждённых состояний (как это, напр., имеет место для адронов) является свидетельством в пользу её составной структуры. [c.287]

Набор К. ч., исчерпывающе определяющий состояние квантовой системы, паз. полны м. Совокупность состояний, отвечающая всем возмо/кным значениям К. ч. из полного набора, образует полную систему состояний. Так, состояния. электрона в атоме определяются четырьмя К. ч. соответственно четырём степеням свободы, связанным с тремя пространств, координатами и спином. Для атома водорода и водородоподобных атомов это главное К. ч. ( =1, 2,. . . ), орбитальное К. ч. ( =0, 1,. . и—1), магн. К. ч. mi, tni I) — проекция орбитального момента на нек-рое направление и К. ч. проекции спина (т = = —Vi)- Др- набор К. ч., более пригодный для описания атомных спектров при учёте спин-орбитальиого взаимодействия (определяющего тонкую структуру уровней, энергии), получается при использовании вместо пц и trig К. ч. полного момента кол-ва движения (y Z —I/./) и К. ч. проекции полного момента (т , [c.328]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...