Теория для движущихся атомов

Теория для движущихся атомов ... [c.246]

S 5 ТЕОРИЯ ДЛЯ ДВИЖУЩИХСЯ АТОМОВ 249 [c.249]

Законы (29) и (30) пока не имели теоретического обоснования и поэтому порождали массу вопросов. Например, почему они справедливы для всех газов независимо от их химического состава Большие трудности были связаны с пониманием природы давления газов и их температуры. Их удалось преодолеть путем разработки представлений о газах как о коллективах движущихся атомов и молекул. Молекулярно-кинетическая теория объясняет давление газов соударениями движущихся молекул со стенками сосуда, в котором находится газ. Эти представления первым применил к расчетам свойств газов швейцарский ученый Д. Бернулли в 1738 г. и теоретически обосновал закон (29). Однако атомистические представления в это время были настолько непопулярны, что о замечательных результатах Бернулли попросту забыли почти на 150 лет. [c.66]

Теории столкновительного Р. (напр., теория Зигмунда) основаны на рассмотрении каскадов упругих столкновений, вызванных передачей кинетич. энергии от бомбардирующей частицы атомам мишени. Различают 3 режима столкновительного Р. Режим прямого выбивания реализуется вблизи порога /ц ори бомбардировке лёгкими ионами и при скользящем падении, протяжённость каскадов невелика, значит, вклад дают первично выбитые атомы (рис. 5). Режим линейных к ас к а д о в (реализуется для всех ионов, кроме самых тяжёлых — с анергиями от i до неск. десятков кэВ и для нейтронов) характеризуется малой плотностью распределения выбитых атомов, так что преобладают столкновения движущихся атомов с неподвижными, а столкновения движущихся [c.265]

Теория атома водорода была развита Бором. Рассмотрим, следуя Бору, водородоподобную систему, состоящую из ядра с зарядом Хе (для водорода Х= ) и движущегося вокруг него по круговой орбите электрона. Заметим, что с точки зрения классической теории такая система является неустойчивой, так как движение электрона по круговой орбите должно сопровождаться испусканием света. При этом энергия атомной системы уменьшается. Вместе с тем уменьшается и радиус орбиты, а также сокращается период обращения. Частота обращения и частота испускания непрерывно растут. Электрон, постоянно приближаясь к ядру, должен упасть на него, после чего атом прекратит свое существование. Итак, по законам классической электродинамики атом должен быть неустойчив и в течение своего существования должен испускать непрерывный спектр, что противоречит опыту. [c.231]

В 1916 г. А. Зоммерфельд, работая над воровской атомной моделью, ввел новый способ квантования электронных систем с помощью двух переменных ( главного и побочного квантовых чисел) и получил для движения электронов необходимые эллиптические орбиты. Благодаря уточнению модели атома Бора были объяснены некоторые спектроскопические данные. Далее Бор в духе классической механики принял массу движущегося электрона постоянной. Зоммерфельд же учел поправки, которые требовала теория относительности, и ввел в теорию Бора релятивистскую массу электрона, заметно меняющуюся в зависимости от изменения громадной скорости электрона, движущегося внутри атома. В результате этого стало ясно, что электронная орбита движется в данной плоскости вокруг фокуса, занятого ядром, т. е. она приобрела вид розетки. Теперь Зоммерфельд смог объяснить тонкую структуру не одного только спектра водорода, но и спектра рентгеновских лучей. Тем самым при построении атомной модели стали учитывать и теорию относительности Эйнштейна. Однако и это новое видоизменение теории Бора, развитое Зоммерфельдом, не давало возможности охватить все опытно наблюдаемые спектральные линии, а модели, содержащие три и более тел (например, гелия), она не в силах была точно рассчитывать. Здесь все время сохранялось противоречие теории фактам, как бы ни усложнялось классическое в своей основе представление об электронной орбите. Только квантовая механика позднее разрешила это противоречие, отказавшись в принципе от классических представлений об электроне как миниатюрном шарике и о точной орбите его движения. [c.454]

Теория ионизации вещества быстро движущимися тяжелыми частицами (например, а-частицами) сравнительно хороша в области больших скоростей и может быть применена для интерполяции между измеренными значениями и для экстраполяции несколько вне этих значений. Теория была первоначально развита Бете для случая водорода, затем он сам внес в нее некоторые видоизменения. Аналогичная теория была разработана Блохом, применившим томас-фермиевскую модель атома. Частица заряда ге рассматривается как движущаяся со скоростью V мимо атома с ядерным зарядом 2е, окруженным 2 электронами. В случае водорода пишется уравнение Шредингера для потенциала между ядром и его одним атомным электроном, учитываются возмущения от взаимодействия между а-частицей и ядром и между а-части-цей и электроном, применяется приближение Борна и получается решение в виде выражения [c.52]

На основе многочисленных экспериментальных и теоретических исследований 45, 53—57] сформулирован дислокационный механизм внутреннего трения, объясняющий явление рассеяния механической энергии с позиций теории дислокаций. В общем случае для исследованного частотного интервала измерений декремента колебаний (2—3 кгц) при фиксированной амплитуде колебаний процессы, приводящие к увеличению плотности подвижных дислокаций, должны вызывать возрастание фона внутреннего трения, а процессы, связанные с блокированием порождаемых и движущихся дислокаций,— должны снижать уровень внутреннего трения. Таким образом, при анализе структурных изменений, вызываемых циклическим нагружением, необходимо учитывать не только чисто количественные факторы (увеличение плотности дефектов), но и взаимодействие дислокаций с атомами примесей и вакансиями, перераспределение дислокаций и возможность их взаимной блокировки при образовании скоплений достаточно высокой плотности. На процессы рассеяния механической энергии будут оказывать влияние также процессы [c.107]

Найденное соотношение между тих показывает, что процессы в системе отсчета, относительно которой перемещается изменяющийся механизм, протекают медленнее, чем в той, относительно которой этот механизм покоится. В частности, такой механизм можно использовать в качестве часов, и, следовательно, наш вывод гласит, что ход часов замедляется в системе отсчета, от1 осительно которой часы движутся. И этот вывод теории относительности находит непосредственное опытное подтверждение. Исследования космических лучей установили наличие в их составе так называемых р-мезонов — элементарных частиц с массой, примерно в 200 раз превышающей массу электрона. Частицы эти нестабильны, они самопроизвольно распадаются подобно атомам радиоактивных веществ. Измерения дают для среднего времени жизни р-мезонов значение Хо = 2,15-10 с. Но мезоны движутся со скоростью, близкой к скорости света. Поэтому за время своей жизни они проходили бы в среднем путь цхо, равный примерно 3-10 -2,15-10" л 600 м. Между тем опыт показывает, что мезоны успевают пройти без распада в среднем гораздо большие пути. Противоречие разрешается с помощью формул теории относительности. Время Хо = = 2,15-10 с относится к покоящемуся (или медленно движущемуся) мезону, заторможенному каким-либо плотным веществом, составляющим часть установки, применяемой для измерения продолжительности среднего времени жизни мезона. Наблюдение же над летящим мезоном производится с помощью приборов, относительно которых мезон движется с большой скоростью. По отношению к системе отсчета, связанной с этими приборами, среднее время жизни мезона есть х= х,,/)/1 — 6. Так как для мезона Р близко к единице, то х значительно превосходит Хц. Поэтому средний путь т, проходимый мезоном в нашей системе отсчета, должен быть значительно больше 600 м, что находится в согласии с данными прямого опыта. [c.461]

Вопрос о соотношении В ш В был рассмотрен [25] также в рамках общей феноменологической теории, в которой движущей силой диффузии считается градиент химического потенциала (см.- 23). В, такой макроскопической теории не конкретизируется структура решетки, а также тин междоузлий, и результат может быть получен в общем виде для любых структур. При этом, однако, не удается получить явных выражений для коэффициентов В и В, а лишь соотношение между ними. В простейшем предельном случае, когда взаимодействие между атомами С мало и им можно пренебречь, по степень заполнения междоузлий р может быть любой, в такой теории были получены формулы для химических потенциалов меченых атомов С и их градиентов в случаях самодиффузии и химической диффузии. Для этого использовались общие формулы типа (23,34), определяющие плотности диффузионных потоков. Сравнение этих плотностей потоков в случаях самодиффузии и химической диффузии привело к установлению соотношения типа Даркена (ем. (23,41)) между В и /), имеющего вид (26,8). Таким образом, это соотношение оказывается справедливым не только в случае диффузии невзаимодействующих внедренных атомов по октаэдрическим междоузлиям ОЦК решетки, но и для общего случая любых структур решетки чистого (на узлах) металла и любых типов междоузлий. [c.273]

К теориям упрочнения близкодействующими полями упругих напряжений относят и теории, связывающие деформационное упрочнение с торможением дислокаций вследствие образования на них ступенек (порогов) в результате взаимного пересечения [240, 241]. Так, в модели Мотта [240] и Хирща [241] (рис. 3.1, ), которая уточняет теорию Тейлора, сопротивление движущейся дислокации определяется пе прямым взаимодействием с другими дислокациями, а образованием ступенек при пересечении с дислокациями леса. Во многих случаях ступеньки способны двигаться вместе с дислокацией, но для винтовых дислокаций неконсервативное движение ступенек вместе с дислокационной линией должно приводить к образованию вакансий или меж-доузельных атомов, . [c.100]

Кинетика перемещения больщеугловых границ зерен в рамках теории переходного состояния была рассмотрена Моттом. Скорость перемещения границы (у) определяется разницей частот перехода атомов из одного зерна в другое и обратно. Движущей силой процесса является разница свободных энергий в обоих зернах AF). Расчет приводит к следующему выражению для у [c.79]

В Копенгагене был применен циклотрон для получения нейтронов из Ве (й, п), которые вызывают деление в уране, помещенном в непосредственной близости к внутренней мишени Ве. Осколки деления были затем исследованы с помощью магнитного отклонения в поле циклотрона. Из этих измерений было получено наиболее вероятное значение в 6,5-10 гаусс см для легкого осколка. Затем было вычислено значение для тяжелого осколка. Начальный ионный заряд имеет чрезвычайно существенное значение в процессе деления. Мы видим, что в отличие от а-частицы (которая испускается без своих двух элек-тронов) осколки деления удерживают значительную долю атомных электронов составного атома. Вопреки предложенным до настоящего времени теориям, более тяжелый осколок имеет больший начальный ионный заряд. Средний пробег не может быть вычислен исходя из теории двух тел, примененной для а-частиц, поскольку осколки деления, движущиеся через вещество, связаны со многими электронами. Приведенные значения всецело основаны на экспериментальных наблюдениях. [c.58]

Рис. 4.23. Сравнение теории (а) и экспериментальных данных (б) для эволюции во времени суперпозиции состояний, включающей основное и первое возбуждённое состояния гармонического осциллятора. Две соответствующие волновые функции показаны наверху. В эксперименте использовался ансамбль холодных атомов s, движущихся в поле стоячей волны с большой отстройкой. Внизу (г) показана наблюдаемая эволюция во времени когерентного состояния гармонического осциллятора. Взято из работы М. Morinaga et а/., Phys. Rev.

Несколько ранее Лэнгмюром [Л. 146] была указана новая возможность объяснения механизма дуги, давшая начало одной из наиболее популярных и продуктивных теорий дуги с холодным катодом. Основываясь на выведенном им уравнении объемного заряда, образующегося в плазме у отрицательного электрода, Лэнгмюр пришел к заключению, что поле объемного заряда у катода дуги может оказаться достаточным для извлечения электронов из металла посредством понижения потенциального барьера. Детальная теоретическая проверка этого заключения применительно к условиям ртутной дуги была предпринята Маккоуном [Л. 147]. Принципиально новым в этой работе было то, что в ней учитывалось влияние эмиттируемых катс дом электронов на объемный заряд у катода и обусловленное им поле. Следует заметить, что за отсутствием заслуживающих доверия опытных данных о протяженности слоя объемного заряда одним из средств проверки действенности автоэлектронной теории дуги до настоящего времени остается вычисление поля у поверхности катода по данным плотности тока с помощью уравнения объемного заряда. Из теории Лэнгмюра известно, что объемный заряд у отрицательного электрода создается движущимися к нему из плазмы положительными ионами, плотность тока которых определяется концентрацией ионов в плазме. Эмиттируемые катодом электроны в большей или меньшей степени компенсируют положительный объемный заряд, вследствие чего результаты вычисления напряженности поля зависят от того, как велика часть тока, переносимого ионами. Компенсирующее действие электронов может оказаться практически полным, если плотности электронного и ионного токов относятся, как квадратные корни из масс иона и электрона. Отсюда следует, что в случае ртутной дуги доля ионного тока (1 — К) в общем балансе тока у катода должна быть во всяком случае больше /ею- Максимально возможное значение (1 — К) МОжет быть оценено на основании соображений об эффективности ионизационного процесса в области отрицательного свечения. Основным процессом ионизации в области отрицательного свечения долгое время считалась ионизация посредством однократных соударений атомов ртути с ускоряемыми в катодном падении электронами, основанием для чего служило кажущееся сО Впадение величин катодного падения и ионизационных потенциалов для некоторых материалов катодов. Ввиду малой эффективности указанных [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...