Время релаксации дипольного момента

Т/) — время релаксации дипольного момента [c.14]

Вместе с (6.8) это дает т = - т2), где —время релаксации дипольного момента в полярной жидкости. И тогда, полагая [c.101]

Как вытекает из теории, время релаксации в этой области равно 3 — время релаксации дипольного момента, определяе- [c.354]

Если полупериод приложенного напряжения Т/2 < т, то электрические моменты полярных молекул не успевают ориентироваться в электрическом поле и дипольная поляризация уменьшается. Поэтому Ел полярного диэлектрика уменьшается (рис. 5.15, б). В зависимости от строения диэлектрика и внешних условий время релаксации дипольной поляризации изменяется в широких пределах — [c.156]

Если к диэлектрику внешнее поле не приложено, то в различных анионных вакансиях эти переходы происходят хаотически и поляризация не возникает. Приложение электрического поля приводит к тому, что перескоки становятся в значительной степени согласованными. При этом возникает преимущественная направленность перескоков и, таким образом, появляется результирующий дипольный момент. Время релаксации электронной тепловой поляризации достаточно велико 10 —10 с. [c.288]

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]

Из отношения экспериментальных величин Ртах/Роо, где Ртах максимальное изменение поляризации вблизи i = О и Роо — асимптота кривой изменения Pit) при большом t, можно получить не только время релаксации возбужденного состояния т, но также величину дипольных моментов ионов хрома Ар в возбужденном состоянии, так как [c.305]

Чтобы было более понятным дальнейшее, напомним читателю вновь уравнения Блоха для спина. На электрон атома действует не только внешнее световое поле, но и другие возмущения. Например, в газе атом может сталкиваться с другими атомами. В твердом теле электрон может взаимодействовать с колебаниями решетки и т. д. Известно, что подобные эффекты приводят к затуханию дипольных моментов. Введем это затухание в теорию феноменологически, добавив в правую часть равенства (5.38) член затухания — уа. Константа затухания у имеет тот же самый смысл, что и обратное время поперечной релаксации для ядерных спинов. Таким образом, получаем для рассматриваемого атома следующее уравнение [c.120]

Здесь а и а являются коэффициентами при в разложении 7d и уа по (1, где у — плотность числа молекул. Предполагается, что постоянный дипольный момент отсутствует. На основании уравнения (3.16-53) можно для двухуровневой колебательной системы молекулы вывести уравнения движения для матричных элементов молекулярного оператора плотности р (см. разд. 2.36) в рассматриваемом случае в эти уравнения входят матричные элементы операторов д и а, напряженность поля Е, частота перехода мю и соответствующее поперечное время релаксации тю. Образуя след с оператором р, можно однозначно выразить математические ожидания <а> и <а > через только что названные атомные величины. По аналогии с выводом уравнения (3.16-30) можно из уравнения (3.16-53), вывести уравнение движения для колебательной координаты. Итак, в рассматриваемом случае получаются для Р а С два уравнения, имеющие ту же структуру, что уравнения (3.16-48) и (3.16-49) поэтому интересующая нас проблема формально может быть решена таким же путем, по какому мы шли при решении этих двух классических уравнений. Существенно, что теперь, как мы видели, все кон- [c.383]

Уже имеющийся опыт электрооптических исследований аэрозоля [21] показывает, в частности, что в общем случае ориента-ция несферических аэрозольных частиц ряда солей определяется суммарным действием постоянного и индуцированного дипольных моментов частиц, а при малых влажностях в основном постоянным моментом. Увеличение относительной влажности для солевых частиц сопровождается появлением дополнительной электрической поляризуемости, время релаксации которой указывает на ее поверхностную природу. Этот результат представляет собой методическую основу для исследований физических процессов на границе раздела частица—воздух, т. е. процессов абсорбции аэрозольными частицами. [c.172]

Чтобы выяснить положение веш ей, было бы интересно выполнить эксперимент, аналогичный описанному в [18] для НР, на молекулах с сильным скалярным взаимодействием между двумя ядерными спинами 1 и 5. Если бы спин 5 имел время релаксации, обусловленное, например, квадрупольным моментом, значительно меньшее, чем время химического обмена Те, и если бы дипольной релаксацией можно было бы пренебречь, то это точно соответствовало бы теории 8, б. [c.322]

Изучение релаксационных свойств жидкостей. Процессы ориентационной дипольной релаксации жидкостей наиболее отчетливо и своеобразно проявляются в областях температур и вязкостей, при которых Тг — т. В этом случае восстановление равновесия между возбужденной молекулой и частицами растворителя можно проследить на молекулярном уровне. Поскольку различные молекулы проводят в возбужденном электронном состоянии неодинаковое время т, положение электронного уровня Ез (см. рис. 42) для них различно. Наблюдаемый на опыте спектр флуоресценции является суперпозицией спектров молекул с различными значениями т 1 В первоначальный момент излучают преимущественно частицы с электронной энергией Е2, а в конечный — с энергией Ез. На промежуточной стадии процесса излучения спектр состоит из суммы элементарных смещенных друг относительно друга полос отдельных молекул. Использование скоростных спектрометров [21, 29] позволяет регистрировать отдельные составляющие полос испускания. [c.106]

Наиболее, важной особенностью эффекта Керра, обусловившей широкое его применение, является весьма малая инерционность. Это свойство ячейки Керра проверялось в остроумных опытах (схема опытов изображена на рис. 3.11), а в последующем детально исследовалось в большом количеспве экспериментов. Источник света (конденсированная искра) и конденсатор Керра получают напряжение от одного источника тока. Как только произошел пробой газа между электродами (искра) и возник связанный с этим пробоем импульс света, начинает постепенно исчезать эффект Керра, что вызвано релаксацией дипольных моментов. молекул. Системой зеркал можно удлинить путь от источника света до ячейки Керра. Опыты показали, что, пока свет проходит расстояние 400 см, все следы двойного лучепреломления успевают исчезнуть. Отсюда была найдена инерционность процесса, характеризуемая средним временем х 10 с. В последующих прецизионных опытах было учтено время пробоя газа и была установлена еще меньшая инерционность эффекта (г Г 10 с). Таким образом, открылась возможность создания практически безынерционного оптического затвора и тем самым были заложены основы физики очень быстрых процессов ( нано-секундная техника 1 не = 10 с).. За последнее время эта техника приобрела особое значение в связи с возможностью получения очень больших мощностей светового потока в лазерах. Действительно, если возбудить в твердотельном лазере импульс света с энергией 10 Дж и продолжительностью 10" с, то мощность такого импульса составит 10 кВт. Если же с помощью какого-либо быстродействующего устройства (например, ячейки Керра) заставить высветиться эту систему за время порядка 10 с, то мощность импульса составит уже 1 ГВт. Такие гигантские импульс обладают некоторыми совершенно новыми физическими свойствами. Использование подобных сверхмощных световых потоков играет большую роль в области бурно развивающейся нелинейной оптики, а также при решении различных технических задач. [c.123]

С. ансамбля излучателей обусловливается воздействием поля, испущенного одним из осцилляторов, на все остальные излучатели ансамбля. Именно это воздействие способно привести к когерентизации процесса испускания излучения ансамблем осцилляторов. Эфф. самонаведение корреляций между дипольными моментами осцилляторов возможно лишь в том случае, когда время этого процесса меньше времени релаксации дипольного момента атома Г,, а также меньше Т1 (обычно Т < Т" ). Таким образом, С. представляет собой нестационарный процесс, протекающий за время, меньшее Т1 и Гд. Установление корреляций между излучателями происходит самопроизвольно в процессе излучения, этим С. отличается принципиально от нестационарных когерентных процессов, обусловленных вкеш. когерентной накачкой, таких, как самоиндуци-рованная прозрачность, фотонное эхо и др. [c.431]

Термин нутация заимствован из теории гироскопов. Его использование основано на том, что ур-ния для двухуровневой системы, описывающие эволюцию отклика вещества на воздействие резонансного эл.-магн. излучения, в векторном представлении аналогичны ур-ниям для симметричного волчка. Согласно этим ур-ниям, вектор Блоха, изображающий мгновенное состояние системы, прецессирует под действием излучения на интервалах времени i Tj (Т2 —время поперечной релаксации) вокруг определённого направления с частотой 1 (м — соьа) 4 что соответствует изменению угла прецессии волчка, т. е. нутации. Нутационное движение вектора Блоха отражает колебательное поведение амплитуды наведённого полем дипольного момента резонансной частицы и разности населённостей её уровней энергии. [c.436]

Другой механизм влияния электрич. поля на оптич. свойства вещества связан с определ. ориентацией в поле молекул, обладающих постоянным дипольным моментом или анизотропией поляризуемости. В результате у первоначально изотропного ансамбля молекул появляются свойства одноосного кристалла. Характерное время ориентационных процессов колеблется от 10 —10 с для газов и чистых жидкостей до 10 с и больше для коллоидных растворов, молекул, аэрозолей и т. п. Особенно сильно выражен ориентационный эффект в жидких к р и с т а л л а X (время релаксации 10" с), в них наблюдается целый ряд электрооптич. эффектов. В твёрдых телах при наложении электрич, поля наблюдается появление оптической анизотропии, обусловлен, установлением различий в ср. расстояниях между частицами решётки вдоль и поперёк поля (стрикционный эффект). Как ориентационный, так и стрикционный эффекты не только дают существ, вклад в эффект Керра, но и приводят к изменению интенсивности и деполяризации рассеянного света под влиянием электрич, поля (т. н. дитин дализм). [c.589]

Среды с ориентавдонной нелинейностью. Если изотропная среда состоит из анизотропных молекул, повернутых случайным образом в пространстве, то в поле световой волны наводимью у молекул дипольные моменты оказьшаются непараллельными вектору электрического поля и на молекулу начинает действовать вращающий момент М= РЕ]. Если интенсивность поля достаточно велика для того, чтобы указанный момент превы-шл воздействия из-за столкновения с соседями, то молекулы начнут поворачиваться, стараясь ориентироваться по полю. Это приведет к наведенному двулучепреломлению и изменению показателя преломления среды — так назьшаемому высокочастотному эффекту Керра. Классической средой, в которой наблюдается описанный эффект, является сероуглерод. Время релаксации наведенного изменения показателя преломления определяется Временем разворота молекул под воздействием столкновений с соседями. Так, для S2 характерное время релаксации То 10 с. Этот интервал существенно короче процессов диффузии молекул. Поэтому в такой среде с одинаковой эффективностью записьшаются как пропускающее, так и отражательные решетки. Из-за малого времени жизни константа нелинейности мала б2 10 см /эрг. [c.59]

Как видно из табл. 3.1, наибольшее — уже макроскопическое — перемещение связанных зарядов происходит в с.чучае миграционной поляризации, обычной для неоднородных диэлектриков (слоистых или содержащих инородные включения). Накопление электрических зарядов на границах неоднородностей (слоев, пор, включений) приводит к объемно-зарядной поляризации. Объемный заряд существенно повышает электрическую емкость конденсатора, содержащего неоднородный диэлектрик. Миграционная поляризация, однако, уже не может быть отнесена к микроскопическим механизмам появления электрического момента. В диэлектриках, содержащих большие дипольные группы (домены в сегнетоэлектриках или капельки полярной жидкости в неполярной), в электрическом поле происходит переориентация или пограничная перезарядка таких областей — макродиполей. Очевидно, что как величина смещения зарядов, так и время релаксации для миграционной поляризации максимальны (см. табл. 3.1). [c.64]

Времена релаксации для процессов ориентации диполей изменяются в широких пределах и сильно зависят от температуры. Например, для воды при комнатной температуре т 10 " с, для льда при —20°С т 10 с. Если дипольные моменты молекул велики, то и значения е при низких частотах (0 С1/т оказываются большими. Так, у воды при комнатной температуре е=81, п= г =9. При частотах о 1/т орйентационный механизм практически не дает вклада в восприимчивость, т, е. молекулы ведут себя так, как если бы они не были полярными. Для воды при оптических частотах диэлектрическая проницае1 сть составляет всего лишь 1,77 (показатель преломления п= е =1,33). Переход от статических значений е к значениям, соответствующим оптическим частотам, происходит в области частот а 1/т. Для воды это примерно 10 ° Гц, что соответствует диапазону сантиметровых радиоволн (микроволны). На оптических частотах рассматриваемый механизм поляризации никакой роли не играет. [c.101]

Малая иЕтенсивпость падающего излучения. Критерий малой интенсивностп имеет вид Е где " т, Хт — естественная ширина и время жизни состояния т относительно его спонтанного распада в состояние п — дипольный момент двухуровневого атома, Е — напряженность поля излучения. Критерий малой интенсивности излучения означает, что вынужденной релаксацией возбужденного состояния т можно [c.184]

Величина Ппор есть число фотонов в окрестности порога она, естественно, отличается от числа Птепл фотонов при тепловом равновесии. Соотношение между атомным дипольным моментом, пропорциональным V, и амплитудой полевой моды и можно найти с помощью полуклассической теории, приняв условие стационарности. Последнее допустимо, поскольку вблизи порога эффективное время релаксации стремится к нулю (критическое замедление). При таком подходе получаем [c.310]

ДЛЯ отданной мощности и для параметров накачки, могут быть с помощью уравнений (3.12-9а), (3.12-96) и (3.12-31) однозначно связаны с атомными величинами (дипольный момент, времена релаксации, частоты переходов) и с внешними параметрами (потери в резонаторе, объем, мощность накачки). Выше это было показано в явном виде на примере трехуровневого лазера при надлежащем изменении интерпретации это оказывается возможным сделать и для четырехуровневого лазера и приводит к аналогичным уравнениям. [c.311]

Брекенридж [4] указал, что связанная пара вакансий противоположного знака обладает электрическим дипольным моментом. Он изучал влияние образования пар вакансий на величи у диэлектрической проницаемости и на диэлектрические потери в щелочно-галоидных кристаллах на разных частотах. Это влияние он приписывал движению пары вакансий. Время, необходимое для того, чтобы вакансия и атом скачком обменялись местами, определялось по времени диэлектрической релаксации (гл. 13), которое и измерялось. (Дипольный момент может изменяться на низких, но не на высоких частотах.) В кристаллах Na l частота релаксации при 85 °С составляла 1000 Гц. [c.665]

Убедительное доказательство правильности вывода о том, что релаксация протонов в воде вызывается их взаимньш диполь-дипольным взаимодействием, было получено при измерении Ti для цротонов в смесях HgO — DgO различных концентраций [10]. По мере того как увеличивается процентное содержание тяжелой воды, увеличивается время релаксации протонов. Последнее объясняется тем, что дейтроны, с которыми протоны связаны диполь-дипольными взаимодействиями, обладают меньшими магнитными моментами. Поскольку в смеси обмен протонов происходит быстро, они характеризуются одним временем релаксации Очевидно, что в отсутствие такого обмена в молекулах НОН встречались бы протоны с быстрой релаксацией и в молекулах HOD — протоны с медленной релак- сацией. Жсли предположить, что вращательное и трансляционное движения правильно описываются временами корреляции, пропорциональными (ц /Г), то время релаксации протонов в смеси должно определяться формулой [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...