Механизмы поглощения

В чем причина возникновения фотохимической реакции Почему поглощение света системой не всегда вызывает фотохимическую реакцию На эти вопросы можно ответить, исходя из теории строения вещества и механизма поглощения света атомными и молекулярными системами. [c.354]

Выше было отмечено, что коэффициент поглощения а (Я) имеет смысл вероятности поглощения фотона с длиной волны X на единичной длине образца. Если в кристалле действуют несколько механизмов поглощения и они независимы друг от друга, то полная вероятность поглощения выражается соотношением [c.307]

Таким образом, полный спектр поглощения твердого тела складывается из спектров поглощения, связанных с действием различных механизмов. В разных спектральных интервалах преобладают те или иные механизмы поглощения. [c.307]

Ясно, что при взаимодействии света с электронами твердого тела должны выполняться законы сохранения энергии и импульса. Требование выполнения этих законов приводит к тому, что почти во всех механизмах поглощения света, связанных с различными электронными (или дырочными) переходами, принимают участие фононы. Это происходит потому, что значительное изменение импульса электронов в некоторых переходах не может быть обусловлено малыми импульсами фотонов, поглощенных при этих переходах. Это изменение импульса достигается за счет участия в процессе поглощения фононов, которые могут иметь достаточно большой импульс. [c.307]

Рассмотрим более подробно различные механизмы поглощения света на примере полупроводников. [c.307]

Экситонное поглощение. До сих пор мы рассматривали поглощение света, приводящее к образованию свободных электронов и дырок. Однако возможен и другой механизм поглощения, при котором электрон валентной зоны переводится в возбужденное состояние, но остается связанным с образовавшейся дыркой в водородоподобном состоянии. Энергия образования такого возбужденного состояния, называемого экситоном, меньше ширины запрещенной зоны, поскольку последняя есть не что иное, как минимальная энергия, требуемая для создания разделенной пары. Экситон может перемещаться в кристалле, но фотопроводимость при этом не возникает, так как электрон и дырка движутся вместе. Экситоны могут достаточно легко возникать в диэлектриках, так как D них кулоновское притяжение электрона и дырки значительно. В полупроводниках это притяжение мало и поэтому энергия связи экситона также мала. Вследствие этого экситонные орбиты охватывают несколько элементарных ячеек кристалла (радиус орбиты -"15 нм). В металлах экситонное поглощение очень маловероятно. [c.310]

Закон Кирхгофа имеет общий характер и не зависит от механизма поглощения. Любая сильно поглощающая система будет и сильно излучать, независимо от того, обусловлено ли сильное поглощение свойствами поверхности или устройством системы как целого. Например, система из стальных полированных иголок (рис. 24.4) сильно поглощает свет, так как лучи, прежде чем выйти наружу, претерпевают многократное отражение от разных иголок. Хотя поглощение поверхностью полированной иголки невелико, общее поглощение системы будет значительно, так как произойдет для каждого луча многократно. При нагревании такая система в соответствии с законом Кирхгофа и сильно излучает, поскольку каждый участок поверхности иголки не только сам излучает, но и отражает наружу многочисленные лучи, испускаемые другими участками. [c.135]

В отличие от ядерных сил (см. гл. III, 1), электромагнитное взаимодействие очень хорошо изучено теоретически (см. гл. VII, 6). Поэтому, например, фотоядерная реакция, образно говоря, наполовину может быть рассчитана точно. Именно, мы точно знаем, с какой интенсивностью и путем какого механизма нуклоны ядра поглощают Y-квант. Это, однако, вовсе не значит, что мы уже знаем интенсивность и механизм поглощения кванта ядром. Поглотив квант, нуклон приобретает импульс и энергию, которые он начинает передавать другим нуклонам, в результате чего ядро перестраивается. Эта часть процесса происходит под действием ядерных сил и поэтому значительно более трудна для теоретического расчета. [c.161]

Поэтому фотоэффект является преобладающим механизмом поглощения при низких энергиях, а при высоких энергиях его роль становится ничтожной. Графики зависимости сечения фотоэффекта от энергии для разных материалов приведены на рис. 8.6 Для полноты еще раз отметим (см. гл. VII, 6), что реакция фотоэффекта [c.449]

С увеличением энергии квантов фотоэлектрическое поглощение отходит на задний план, уступая место комптон-эффекту. Комп-тон-эффект как механизм поглощения становится существенным в области энергий, значительно превышающих среднюю энергию связи электрона с атомом. Поэтому при расчете сечения комптон-эффекта электроны с достаточной для практических целей точностью можно считать свободными. [c.450]

Па рш. 8.7 изображен график зависимости полного сечения комптон-эффекта от энергии на фоне графиков сечений фотоэффекта на различных веществах. На этом рисунке видно, как с повышением энергии кванта комптон-эффект становится преобладающим механизмом поглощения. [c.450]

Таким образом, точка пересечения кинетических кривых близка к среднему размеру максимальной ячейки дислокационной структуры 2-10 м, формирующейся перед вершиной усталостной трещины в зоне пластической деформации, с точностью разброса экспериментальных данных. Эта величина разделяет два масштабных подуровня — мезо I и мезо II. Поэтому существование в середине кинетической диаграммы особой точки для сплавов на различной основе является общим синергетическим признаком нарушения принципа однозначного соответствия, когда происходит усложнение механизма поглощения энергии у вершины усталостной трещины, и это вызывает изменение кинетического процесса в случае реализуемого нагружения материала с постоянной нагрузкой. Именно в этот момент происходит изменение в закономерности роста усталостной трещины, которое определяется изменением формирования параметров рельефа излома и переходом от линейной к нелинейной зависимости скорости роста трещины или шага усталостных бороздок от длины трещины. Многочисленные измерения кинетических параметров роста трещины в виде шага уста- [c.195]

Таким образом, кривая напряжение — деформация рассмотренного композита несколько отличается от диаграммы композита, разрушающегося в результате единичного разрыва. В частности, процесс прогрессирующего разрушения матрицы приводит к необратимому поглощению энергии, что может вызвать существенное повышение вязкости разрушения композита. Следует отметить также, что поглощение энергии происходит при условиях возрастающей нагрузки, аналогично тому, что наблюдается у упрочняющихся металлов. Это поведение отличается от ряда других механизмов поглощения энергии, которые обнаружены при разрушении композитов, например вытаскивания волокон, которое хотя и может дать вклад в работу разрушения при значительных раскрытиях трещины, но практически не увеличивает устойчивость материала перед разрушением. [c.448]

МЕХАНИЗМЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ [c.290]

Достоверных сведений о механизме поглощения СО из атмосферы нет, хотя отдельные возможные приемники этого газа исследовались. Активные механизмы стока СО. безусловно, существуют, потому что фоновая концентрация СО, судя по всему, оставалась неизменной в течение того же периода времени, когда возрастал уровень выбросов в атмосферу двуокиси углерода Oj. Окись углерода химически инертна при концентрациях, обычно существующих в атмосфере, и фотохимические реакции с участием СО происходят довольно редко — окись углерода почти полно-стью прозрачна для солнечных лучей правда, она может превращаться в двуокись углерода при соударении ее молекул с атомарным кислородом, но такие столкновения бывают редко. Кроме того, в нижних слоях атмосферы химические реакции с участием СО протекают крайне медленно например, реакции [c.304]

Рассмотрим природу различных механизмов поглощения света в полупроводниках. [c.319]

Пробы обоих материалов, пригодные для работы, были приготовлены и испытаны в колоннах при 285° С. Извлечение большой части продуктов деления и коррозии из нейтральных растворов малой концентрации было хорошим. Механизм поглощения этих примесей — скорее комплексообразование или хемосорбция, чем ионный обмен. Фосфат циркония гидролизуется в нейтральной воде до равновесной концентрации фосфата 200 мг/ке при 300° С и полностью гидролизуется в щелочных растворах. Гидроокись циркония стабильна в нейтральных и щелочных растворах, но имеет практически нулевую анионообменную емкость в этих условиях. Катионообменная емкость гидроокиси циркония в щелочных растворах удовлетворительна, и она, возможно, пригодна для применения при высоких температурах в реакторных системах с щелочным водным режимом. Дополнительно следует предусмотреть извлечение анионов либо продувкой, либо низкотемпературным ионным обменом. [c.221]

Методу оценки демпфирующей способности различных технических материалов, экспериментальным средствам посвящено много отечественных и зарубежных исследований. Тем не менее до последнего времени механизм поглощения энергии в материалах остается в центре внимания исследователей, поскольку многие эксплуатационные особенности материалов до сих пор не ясны. Речь идет о работе при асимметричном цикле нагружения, в условиях неодноосного напряженного состояния и при би- и полигармоническом демпфировании. [c.6]

Видимый свет поглощается в кремнии на глубину около 0,1 мкм. Механизм поглощения состоит в резонансном взаимодействии с электронами. Квант оптической энергии поглощается электроном, который переходит на более высокий энергетический уровень. Возбужденные электроны сталкиваются с фононами решетки и другими электронами и обмениваются энергией. Посредством этих процессов поглощенная энергии передается кристаллической решетке в течение нескольких пикосекунд с последующим превращением в тепловую. Поглощенный лазерный луч разогревает часть образца, появляются тепловое расширение и механическое напряжение. При этом утечка тепла от освещенной зоны к прилегающим частям должна быть максимально уменьшена, что может быть достигнуто использованием лазеров, работающих в импульсном режиме. Если длительность импульса равна 1 мс, то только в течение этого времени имеет место утечка тепла. Эффект воздействия лазерного импульса зависит от его энергии. [c.154]

Предполагая, что преобладающим механизмом поглощения является поглощение свободными носителями заряда, величину (т) (т ) можно найти графически (рис. 115) [154]. [c.190]

Механизмы поглощения в полупроводнике могут быть различными. В одних случаях оно связано с межзонными переходами, когда электрон валентной зоны при поглощении кванта энергии hv переходит в зону проводимости. Возможны прямые и непрямые переходы. При прямых переходах hv > где [c.225]

В общем нужно признаться, что механизм поглощения остается пока еще очень таинственным. [c.90]

В условиях частичной ионизации вещества механизм поглощения излучения доминирует над томсоновским [c.522]

Специфический механизм поглощения должен иметь место при распространении звука в двухфазной среде — эмульсии М. А. Исакович, 1948). Ввиду различия в термодинамических свойствах компонент эмульсии изменения их температуры при прохождении звуковой полны будут, вообще говоря, различны. Возникающий при этом между ними теплообмен приведет к дополнительному поглощению звука. Вследствии сравнительной медленности этого теплообмена уже сравнительно рано возникает и существенная днсперспя звука. [c.424]

Рис. 82, а соответствует случаю hv < me . Учет релятивистских эффектов при выводе формулы для дифференциального сечения фотоэффекта приводит к тому, что угловое распределение фотоэлектронов для случая hv гпес оказывается вытянутым вперед (рис. 82,6). Фотоэффект является главным механизмом поглощения мягких у-лучей в тяжелых веществах. [c.243]

Именно таким является механизм поглощения мягкой компоненты космических лучей. Что касается жесткой компоненты, то слабое поглощение ее свинцом заставляет приписать соответствующим частицам массу, существенно превышающую массу электрона. Дальнейшие исследования показали, что этими частицами не могут быть протоны (или только протоны). Такое заключение было сделано на основании результатов опыта Андерсона и Неддермейера, выполненного с помощью методики, впервые предложенной советским ученым Д. В. Скобельцыным и заключающейся в использовании камеры Вильсона, помещенной в магнитное поле. Эта методика позволяет видеть следы заряженных частиц и определять их массу и знак заряда. Применение методики Скобельцына для исследования космических лучей привело к выводу, что жесткая компонента наполовину состоит из отрицательных частиц, т. е. во всяком случае содержит частицы, отличные от протонов. [c.552]

Основны.м зкспериментальным свидетельством образования экситонов при низких температурах обычно служит не-фотоактивное поглощение света кристаллом вблизи красной границы ((О)) спектра собственного поглощения, т. е. экси-тонный механизм поглощения не приводит к образованию свободных носителей тока. Экситонный спектр обнаружен в кристаллах Сс15, HgI2, СигО, Ое и 81. Впервые наличие тонкой структуры в спектре поглощения закиси меди было выявлено Е. Ф. Гроссо.м с сотрудниками. Им удалось показать. [c.163]

У ядра-капли есть еще одна своеобразная степень свободы, а именно колебания всей массы нейтронов относительно всей массы протонов. При введении этой степени свободы фактически делается допущение о том, что ядро как бы состоит из двух жидкостей — протонной и нейтронной, растворенных друг в друге. При возбуждении этой степени свободы ядро приобретает дипольный электрический момент, т. е. поляризуется. Поляризационные возбуждения связаны с глубоким изменением структуры ядра. Поэтому им соответствуют довольно высокие энергии — примерно 15—20 МэВ в тяжелых ядрах и 20—25 МэБ в легких. Колебания такого типа были использованы А. Б. Мигдалом (1945) для объяснения механизма поглощения v-излучения ядрами. Поляризационные колебания ядра аналогичны оптической ветви колебаний в ионном кристалле. [c.87]

Поскольку сечения фотоэффекта и комптон-эффекта в области высоких энергий спадают практически до нуля, то рождение пар становится здесь основным механизмом поглощения уизлучения. Пропорциональность сечения величине имеет место практически при всех энергиях. График зависимости от энергии для свинца и алюминия приведен на рис. 8.8. Универсальная кривая без экранирования рассчитана в пренебрежении экранированием заряда ядра атомными электронами. [c.451]

Характеризовать эволюцию системы между двумя точками бифуркации без учета возрастающей роли обязательно возникающего нового альтернативного механизма поглощения энергии невозможно в полной мере. Если, например, рассматривать изменение ячеистой дислокационной структуры без з ета механизмов создания большеугловых границ, то возникает неопределенность в последующей эволюции системы при переходе через критическую точку. Необходимо вводить в рассмотрение параметры, соответствующие нарастанию новых альтернативных механизмов поглощения энергии в открытой системе. Применительно к процессу распространения усталостной трещины нарушение принципа однозначного соответствия происходит при переходе от одной фор- [c.124]

Он исследует также превращения силы Солнца на Земле. Поток этой силы... есть та непрестанно заводящаяся пружина, которая поддерживает в состоянии движения механизм всей происходящей на земле деятельности . Он призывает к изучению механизма поглощения света растениями (это сделает позже К. А. Тимирязев) восстает против теории жизненной силы , разделявшейся Либихом (вот почему портфель его журнала оказался для Майера переполненным ) утверждает, что при поглощении кислорода и пищи в организмах происходят химические процессы, приводящие к тепловым и механическим эффектам. В статье 1848 г. Динамика неба он высказывает догадку о потере Солнцем массы при излучении... [c.121]

Электронное поглощение УЗ в полупроводниках — осн. механизм поглощения в широком диапазоне темп-р и частот. Некк. механизмов АЭВ, наличие разл. типов носителей и примесных пентров, возможность изменения концентрации и подвижности, влияние электрич, и магн. полей приводят К сложной картине акустич. поглощения в полупроводниках. В пьезополупроводниках пьезоэлектрич, механизм АЭВ преобладает над всеми другими при темп-рах вплоть до комнатных и в диапазоне частот вплоть до десятков Гц и даёт осн. вклад в поглощение по сравнению с др. механизмами диссипации акустич. энергии, Для комнатных темп-р, когда длина свободного пробега электрона много меньше длины волны (feig[c.57]

ЛИ взаимодействует с плазмой преломляется, отражается, поглощается и рассеивается. Осн. механизмы поглощения тормозное резонансное, связанное с возбуждением плазменных колебаши вблизи продольной (вдоль градиента плотности) компонентой электрич. поля ЛИ, возникающей при наклонном падении лазерного луча на. мишень аномальные (нелинейные, параметрические) процессы (напр., распад лазериого фотона на два плазмона). [c.562]

Особенности в оптич. поглощении появляются при аномальном скин-эффекте, когда у < Й или / > б = = с/(йр. Строгая теория здесь основывается на реше-вии кинетич. ур-ния для неравновесной ф-цни распределения лектронов по энергиям в поле световой волны. Из теории следует, что существует особое, поверхностное поглощение, к-рое зависит от типа рассеяния свободных электронов на поверхности металла и возникает вследствие пространств, дисперсии проводимости. В области частот у < со < Й (сильно аномальный скии-аффект) такой механизм поглощения является единственным, и определяемый им коэф. поглощения равен [c.111]

Другой механизм поглощения, также имеющий место в большинстве веществ, связан с нелинейным взаимодействием звуковой волны и тепловых колебаний крн-сталлич. решётки, т. е. с взаимодействием звуковых и тепловых фононов. Такое П. з. поэтому часто наз. решёточным или фононным . Оно проявляется на ВЧ в достаточно чистых и бездефектных кристаллах. В зависимости от частоты и соотношения длины волны УЗ и длины свободного пробега тепловых фононов в кристалле (определяемой темп-рой) рассматриваются разл, модели фононного поглощения. На сравнительно низких частотах действует т. н. механизм Ахиезера. Он заключается в том, что звуковая волна, представляющая собой когерентный пучок фононов, нарушает равновесное распределение тепловых фононов, и вызванное ею перераспределение знергпи между фононами приводит к необратимому процессу диссипации энергии. Этот механизм имеет релаксац. характер, причём роль времени релаксации играет время жизни фюпо-на, равное т 1/с 3-к1сус , где I — длина свободного пробега фонона, с — средняя скорость звука. В этом случае коэф. П. з. [c.658]

Решёточное П. з. является осн. механизмом поглощения в чистых бездислокац. кристаллах диэлектриков, в к-рых др. механизмы проявляются слабо. Такие кристаллы могут обладать очень малым коэф. П. з. так, весьма малое поглощение при комнатной темп-ре было обнаружено в топазе, берилле, сапфире (табл. 5). Температурная зависимость коэф. П. з. в диэлектриках имеет характерный вид, показанный на рис. 7 для кристалла А1,0з. [c.658]

Прыжковая проводимость в переменном электрическом поле связана со смешением носителей лишь на конечные расстояния. Поэтому при частоте поля iu > а проводимость определяется не бесконечным кластером, а переходами электронов между парами конечных кластеров, состоящих из доноров, связанных сопротивлениями с < (<о) S 1п(У ,/ш). При больших частотах, когда разница 1,. — (о ) становится ае мала по сравнению с проводимость определяется поглощением энергии в изолиров. парах локализованных состояний. При относительно малых частотах и высоких темп-рах, когда Аш кТ, основным механизмом поглощения являются релаксац. потери, а при Асо > кТ — резонансное (бесфононное) поглощение фотонов. [c.171]

Для регистрации космич. рентг, излучения используются детекторы веек, типов, принцип действия к-рых основан на разл. механизмах поглощения рентг. фотонов веществом. [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...