Столкновения, длительность времен

Уширение линий, обусловленное взаимодействием излучающих атомов со средой, в сильной степени зависит, естественно, от свойств этой среды и имеет совершенно различный характер в газах, жидкостях и в твердых телах. Мы разберем сравнительно простой случай разреженных газов, где взаимодействие происходит в течение сравнительно кратковременных столкновений, длительность которых значительно меньше времени свободного пробега. В таких условиях излучение будет, очевидно, иметь вид последовательности цугов, причем их длительность определяется процессами в момент столкновения. [c.741]

Используя типичные значения времен между столкновениями и (гораздо более длительных) времен рекомбинации, приведенные на стр. 223, находим из (29.39), что диффузионная длина составляет от 10 до 10 средних длин свободного пробега. [c.225]

Длительность времени столкновения — время, в течение которого рассматриваемая частица находится в силовом поле партнера по столкновению. Усреднение этого времени по всем возможным столкновениям дает среднее время (среднюю длительность) столкновения. [c.387]

Если в результате столкновений атом покидает уровни т, п (неупругие столкновения), то длительность цугов сокращается и будут справедливы формулы (211.21), (211.22), причем под т следует понимать длительности состояний т, п, уменьшенные вследствие столкновений. Для интерпретации фазовой модуляции излучения нужно принять во внимание то обстоятельство, что во время столкновений несколько изменяются энергии стационарных состояний и частота тя. Из-за этого изменения частоты происходит дополнительный набег фазы в течение столкновения, т. е. фазы излучения до и после столкновения оказываются различными. В итоге излучение разбивается на цуги с длительностью, определяемой временем т, в течение которого указанный случайный сбой фазы достигает величины порядка л. Как было показано в 22, фазовая модуляция излучения также приводит к выражению для контура линии вида (211.21), причем Г= 1/т. [c.741]

Простейший вариант оптич. эхо-спектроскопии (спектроскопии на основе светового эха) реализуется при наблюдении зависимости амплитуды сигнала светового ха от времени задержки зл.-магн, излучения, резонансно взаимодействующего с ансамблем частиц среды. Сигнал светового эха появляется после 2-го импульса через время, равное задержке 2-го импульса относительно 1-го. Оптич. эхо есть, по существу, повторное возникновение эффекта затухания свободной поляризации, к-рое сопровождает 1 й импульс. 2-й импульс нужен для того, чтобы восстановить одинаковую фазу возбуждённых 1-м импульсом атомных диполей, потерянную к моменту прихода 2-го импульса вследствие процессов релаксации. Для регистрации оптич. эха площадь 1-го импульса (интеграл от амплитуды напряжённости оптич. поля по всей длительности импульса, умноженный на дипольный момент перехода должна быть равна я/2, второго — я. Спектроскопия светового эха — один из наиб, мощных инструментов изучения столкновительных релаксац. процессов в газах. Время затухания сигнала светового эха равно эфф. времени жизни возбуждённого уровня, определяемого атомными (молекулярными) столкновениями ц спонтанным излучением. Методами спектроскопии светового эха измеряют также сверхтонкую структуру возбуждённых состояний. [c.308]

Механизмы Я. р. Характер взаимодействия налетающей частицы с ядром зависит от её кинетич. энергии, массы, заряда и др. характеристик. Он определяется теми степенями свободы ядра (ядер), к-рые возбуждаются в ходе столкновения. Различие между Я. р. включает и их разл. длительность. Если налетающая частица лишь касается ядра-мишени, а длительность столкновения приблизительно равна времени, необходимому для прохождения налетающей частицей расстояния, равного радиусу ядра-мишени (т. е. составляет 10 с), то такие Я. р. относят к классу прямых Я. р. Общим для всех прямых ядерных реакций является селективное возбуждение небольшого числа опре-дел. состояний (степеней свободы). В прямом процессе после 1-го столкновения налетающая частица имеет достаточную энергию, чтобы преодолеть ядерные силы притяжения, в область действия к-рых она попала. Примерами прямого взаимодействия являются неупругое рассеяние нейтронов (п, п ), реакции обмена зарядом, напр, (р, п). Сюда же относят процессы, когда налетающий нуклон и один из нуклонов ядра связываются, образуя дейтрон, к-рый вылетает, унося почти всю имеющуюся энергию [т. н. р е а к ц и я п о д х в а т а (р, d) ], или когда ядру передаётся нуклон из налетающей частицы (реакция срыва, напр, (d, р)]. Продукты прямых Я. р. летят преим. вперёд. [c.668]

Тем не менее, метод решения системы (86.7) с помощью разложения по малому параметру г /(о оказывается недостаточным. Чтобы понять причину этого, введем три характерных времени эффективную длительность столкновений г о го /V, среднее время между столкновениями г [c.480]

Целесообразно отметить несколько дополнительных моментов в связи с приложениями этой упрощенной модели. Во-первых, поскольку взаимодействия между частицами нет, нельзя предсказать влияние изменений объемов полостей между частицами. Фактически предполагается, что частицы расположены достаточно далеко одна от другой для того, чтобы такие изменения происходили только за очень длительный период времени, и потому ими можно было бы пренебречь. Действительная толщина слоя, соответствующая данному числу частиц и заданной средней скорости жидкости, должна определяться независимо. Аналогично из чисто гидродинамических соображений следует, что каждая частица будет двигаться только в осевом направлении. Считается, что столкновения не имеют места, так что любое состояние движения перемещается без изменений вдоль длины трубы. [c.417]

Если внедренный атом от столкновения с нейтронами или осколками деления обладает достаточно большой энергией, он может в свою очередь выбить соседний атом из узла решетки и вызвать локальные изменения в ней на более длительном пути перемеш,ения атома. Отмечается возможность резкого локального повышения температуры до 10 000° К в очень короткий промежуток времени (около 10 - сек) с оплавлением металла в этой области (см. рис. 383, 384). [c.690]

Идею о нерегулярности столкновений можно выразить, предположив, что столкновения, значительно разделенные во времени, статистически независимы. Иными словами, корреляция между значениями А (f) в два момента и отлична от нуля только для временно интервалов порядка длительности столкновения Хс-В явном виде [c.12]

Заметим, что используемые здесь и ниже обозначения Тд и Тр относятся к среднему времени между рождением носителей и их гибелью (аннигиляцией) в результате рекомбинации. Выше эти обозначения использовались для обозначения времени релаксации или среднего времени между столкновениями. Использование одинаковых обозначений для разных по смыслу величин является неудачным, но оправдано длительным употреблением в литературе, и теперь является более или менее стандартным. Времена жизни обычно более длительны, чем времена релаксации, поскольку носитель заряда за время жизни испытывает много актов рассеяния. [c.348]

Мы предполагали, что электрон в атоме свободно колеблется в течение времени высвечивания т и что атом неподвижен. В этом случае частотный спектр излучения отдельного атома имеет ширину А(о порядка т 1. (Типичное среднее время высвечивания атома, испускающего видимый свет, имеет порядок 10 сек. Это соответствует полосе Асо порядка 10 рад/сек.) Атомы в газоразрядной трубке не находятся в покое, а движутся со скоростями порядка 10 см сек. Из-за эффекта Доплера это движение вызывает смещение частоты, знак которого зависит от направления движения атома относительно наблюдателя. Доплеровское смещение создает полосу частот примерно в 100 раз большую, чем естественная ширина, которая имеет порядок т 1. Следует отметить, что вследствие столкновений между атомами уменьшается длительность каждого возбужденного состояния и это приводит к дополнительному расширению полосы частот. [c.386]

Модель работает, когда характерный пространственный масштаб много больше длины свободного пробега и характерный временной масштаб (характерная длительность процессов) tp много больше времени т между двумя столкновениями. Подобно обычной гидродинамике, для полного описания плазменной жидкости достаточно задать скорость любого компонента у(ж, у, г, I), плотность п х, у, г, I) и температуру Т х, у, г, Ь). [c.120]

Линеаризацию можно обосновать исходя непосредственно из выражения (13.19). Прежде всего, вероятность того, что за данный интервал времени до момента г электрон не испытает столкновений, становится пренебрежимо малой, когда длительность этого интервала гораздо больше т. Следовательно, только времена t порядка т дают существенный вклад в интеграл в выражении (13.19). Однако (см. стр. 227) за такое время электрическое поле изменяет вектор к электрона на величину, которая пренебрежимо мала по сравнению с размерами зоны Бриллюэна. Отсюда непосредственно следует, что зависимость от Е всех членов в (13.19) очень слаба. Аналогично можно обосновать линеаризацию по градиенту температуры, если изменение температуры на длине свободного пробега пренебрежимо мало по сравнению с температурой металла в целом. Однако линеаризацию по магнитному полю проводить нельзя, поскольку в металлах вполне можно создать такие сильные магнитные поля, что за время релаксации электрон будет проходить расстояние в А-пространстве, сравнимое с размерами зоны Бриллюэна. [c.250]

В изложенном выводе кинетического уравнения столкновения молекул рассматривались по существу как мгновенные акты, происходящие в одной точке пространства. Ясно поэтому, что кинетическое уравнение позволяет в принципе следить за изменением функции распределения лишь за промежутки времени, большие по сравнению с длительностью столкновений, и на расстояниях, больших по сравнению с размерами области столкновения. Последние порядка величины радиуса действия молекулярных сил d (для нейтральных молекул совпадающего с их [c.24]

Длительность существования пика смещения, согласно оценкам Зейтца и Келлера [32], составляет порядка 100 периодов атомных колебаний (около 10 с). В начальный момент времени пик смещения можно представить в виде вакансионной зоны, окруженной облаком смещенных атомов. По поводу окончательной конфигурации пика смещения в а-уране, образуемом осколком деления или высокоэнергетичным первично выбитым атомом решетки, нет единого мнения. На основе общих представлений о развитии каскада столкновений в твердых телах в условиях облучения атомными частицами (см., например, [4, 251) можно предполагать, что полное число смещенных атомов и их пространственное распределение должны зависеть от фокусировки, каналирования и локальной перестройки атомов. [c.200]

В газах и плазме в зависимости от характера воздействия окружающих частиц различают два осн. механизма У. с. л.— ударный и квазистатический (статистический). Если в ср. длительность столкновения с возмущающими частицами мала по сравнению с временем между двумя последовательными столкновениями, то происходит ударное У. с. л. В этом случае столкновения приводят к мгновенному сдвигу фазы и неупругой релаксации верх, и ниж. состояний излучающей системы, контур спектральной линии имеет лоренцовскую форму, а ширина бы (ш—круговая частота) и сдвиг линии Д пропорциональны концентрации возмущающих частиц N [c.262]

В других условиях наблюдаемая на опыте ширина спектральных линий обусловлена, как правило, вторичными явлениями. Прежде всего укажем на уширение линий, вызванное столкновениями излучающих атомов с окружающими их атомами и молекулами. При определенной плотности газовой среды эффективное время жизни Худ излучающего атома в возбужденном состоянии может оказаться меньше радиационного времени т зл (ж 10 с). По классическим представлениям, столкновения нарушают процесс колебаний возбужденных осцилляторов, поэтому протяженность излучаемого волнового цуга, как и длительность колебаний, уменьшается. Если характерное время между столкновениями много меньше времени радиационного затухания, то изменением амплитуды на протяжении отдельного цуга можно пренебречь. Тогда спектр излучаемого некоторым атомом оборванного в результате столкновения волнового цуга можно аппроксимиро- [c.57]

В параллелепипеде йп покоятся йЫ — йо й<а точек. Назовем их снова точками Кроме того, в нем движется fйoй(a точек (точки т) со скоростью в направлении которое мы назовем коротко направлением Число, обозначенное выше через показывает, как часто в течение времени М точка т подходит к точке настолько близко, что расстояние между ними становится меньше о. При этом, конечно, снова предполагается молекулярно-неупорядоченное, т. е. совершенно беспорядочное, распределение точек т и Для того чтобы не быть вынужденными учитывать такие пары молекул, которые сталкиваются, т. е. взаимодействуют как раз в момент начала или окончания промежутка М, мы предположим еще, что промежуток й1, хотя и очень мал, но все же велик по сравнению с длительностью одного столкновения, точно так же как йо, хотя и очень мало, но все-таки содержит очень много молекул. [c.136]

Остановимся теперь на соотношениях между характерными временами, определяющими кинетическое описание системы. Действие возмущения на осциллятор выражается в виде б-образ-ных толчков. Поэтому длительность столкновения т, равна вулю. Время между столкновениями равно Т. Его можно интерпретировать как время свободного пробега То. Время расцепления корреляций Тс, пли время потери памяти о начальных условшх, удовлетворяет, согласно (2.28) прн I, неравенству [c.116]

Невозможность визуального наблюдения интерференционных полос от независимых источников света можно пояснить на примере идеализированных источников, излучающих квазимонохромати-ческий свет. Такой свет представляется колебаниями вида (26.3), в которых, однако, амплитуды а , а и фазы ф1, фа медленно и хаотически меняются во времени, т. е. испытывают заметные изменения за времена, очень большие по сравнению с периодом Т самих световых колебаний. Примером может служить излучение изолированного атома. Возбужденный атом испускает ряд или, как принято говорить, цуг волн в течение времени Хцзл, характерная длительность которого порядка 10 с (см. 89). В таком цуге содержится 10 —10 волн. За время т зл атом высвечивается и переходит в невозбужденное состояние. В результате различных процессов, например столкновений с другими атомами или ударов электронов, атом может снова вернуться в возбужденное состояние, а затем начать излучать новый цуг волн. Таким образом, получится после-довательность цугов,испускаемых атомом через малые и нерегулярно меняющиеся промежутки времени. Пусть теперь на экран попадают излучения от двух независимых атомов. При наложении двух цугов, излучаемых этими атомами, на экране получится какая-то картина интерференционных полос. Положение полос определяется разностью фаз между колебаниями обоих цугов. А такая разность фаз быстро и беспорядочно меняется от одной пары цугов к следующей. В течение секунды десятки и сотни миллионов раз или чаще одна система интерференционных полос будет сменяться другой. Глаз или другой приемник света не в состоянии следить за этой быстрой сменой интерференционных картин и фиксирует только равномерную освещенность экрана. [c.197]

На фиг. 40 в очень грубом приближении изображена зависимость функции Н от времени. Длительность флуктуации, большой или малой, должна быть порядка времени между двумя последовательными столкновениями молекул, т. е. порядка 10 сек для газа в обычных условиях. Большие флуктуации типа обозначенной буквой а на фиг. 40, почти никогда не происходят самопроизвольно (см. задачи 4.5 и 4.6). Мы можем, конечно, получить маловероят- [c.104]

Решение. Поставленная задача нуждается в пояснении. Считается, что все события, обсуждаемые в задаче (свободные пролеты в течение последовательных интервалов времени, с1х>лк-новение на заданном интервале At и т.д.) происходят независимо друг от друга. Подобные представления при их возникновении в гл. 2 и 3 Требовали достаточно длительного обсуждения (введение достаточно грубой шкалы времени, представление о марковости случайного стационарного процесса и т.д.). Они же используются и в элементарной теории а-распада (спонтанный распад не зависит от предыстории системы). Понятно, что мотивировка этих предположений на уровне теории случайных процессов в данном случае, когда рассматриваются динамические процессы рассеяния, оказывается весьма приблизительной. Поэтому без их микроскопического обоснования предлагаемая задача носит явно полуфеноменсиюгичес-кий характер (хотя те же идеи иногда используются для вывода интеграла столкновений в форме релаксационного члена). [c.375]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...