Вероятность поглощения и испускания

Указанное свойство вынужденного испускания существенно для понимания связи между коэффициентом поглощения и введенными выше вероятностями поглощения и испускания. Исследование абсорбции света в каком-либо веществе состоит в сравнении интенсивности света, прошедшего вещество, с интенсивностью падающего на него излучения. Если в веществе находятся возбужденные атомы, то кроме переходов, связанных с поглощением фотонов, будут происходить и вынужденные переходы. Как было сказано, вынужденно испущенные фотоны неотличимы от фотонов падающего света, т. е. вынужденные переходы частично компенсируют убыль фотонов в прошедшем пучке, обусловленную поглощательными переходами. [c.739]

В том предельном случае, когда реализуется полное забывание испущенным фотоном его состояния до поглощения, Л расщепляется на произведение вероятностей поглощения и испускания — т. н. полное перераспределение по частоте (ППЧ). При этом М(г,, г) — N r,t)P( ), где N r,t) — плотность ВА. Если ЛО/ [c.567]

Вероятность поглощения и испускания [c.18]

С помощью диаграммного метода по диаграмме процесса можно непосредственно выписать его амплитуду вероятности (гл. IV, 3, п. 5) через амплитуды вероятности процессов, соответствующих отдельным узлам. Квадрат модуля этой амплитуды дает саму вероятность, т. е. в конечном счете зависимость сечения реакции от углов и энергий. Конечно, если диаграмма имеет общий вид типа изображенной на рис. 7.3, т. е. состоит из одного узла, то диаграммный метод даст лишь общее выражение типа (4.26). Но, скажем, по диаграмме рис. 7.4 амплитуду вероятности комптон-эффекта уже можно выразить через амплитуды виртуального поглощения и испускания фотона. [c.320]

Экспериментально наблюдаемый спектр молекулярного разреженного газа является статистическим выражением совокупности элементарных актов поглощения и испускания и в конечном счете зависит от расположения энергетических уровней, их населенности, значений вероятностей оптических и неоптических переходов. Основой макроскопического описания спектров служит кривая распределения по частотам (или длинам волн) интенсивности поглощенной или испущенной радиации. В качестве характеристик поглощательной способности вещества используется ряд величин, связанных между собой. Они определяются следующим образом. [c.26]

Поглощение и испускание света комплексом осуществляются в соответствии с принципом Франка — Кондона. Наиболее вероятные переходы в поглощении V [c.116]

В квантовой теории имеют дело со стационарными состояниями, а элементарные акты поглощения и испускания предполагаются происходящими мгновенно. Эйнштейн предложил процесс излучения или поглощения характеризовать вероятностью, или численным коэффициентом, который определяет, сколько переходов происходит в среднем в единицу времени с каждым из атомов данного ансамбля. Вероятности, получаемые из опыта, являются эмпириче- [c.12]

В сложных системах со сплошным спектром уровней энергии нарушение правила Стокса намного вероятнее и часто наблюдается в действительности. На рис. 1.3, а приведены переходы между колебательными подуровнями двух электронных уровней энергии. Стрелками 1 и 2 изображены переходы с поглощением и испусканием, соответствующие правилу Стокса, стрелками 3 и 4 — нарушающие его. Так как высота исходного уровня для перехода 3 невелика, то число частиц на этом уровне значительно и мощность поглощения достаточна для возникновения заметной антистоксовой люминесценции. [c.24]

При расчёте вероятностным методом поглощения и испускания света предполагается, что уровни энергии и вероятности переходов для исследуемой квантовомеханической системы уже известны и требуется определить населённости отдельных энергетических уровней. [c.67]

НЫХ уровней (нижних при поглощении и стоксовом комбинационном рассеяв ии, верхних при испускании и антистоксовом комбинационном рассеянии) и вероятностями переходов, различными для М. с. различных типов и зависящими от конкретных свойств данной молекулы. Для спектров поглощения и испускания в важнейшем случае дипольного излучения [c.292]

В квантовой теории частоты, соответствующие инфракрасным полосам поглощения и испускания, и частоты комбинационных линий определяются разностями энергии колебательных уровней, между которыми происходят переходы. Для того чтобы определить, какие переходы возможны и какая им соответствует интенсивность, необходимо рассчитать вероятности переходов. [c.270]

Таким образом, вероятности элементарных актов поглощения и испускания кванта энергии На>о не равны друг другу, и, следовательно, в равновесном состоянии существует избыток населенности нижележащих состояний по сравнению с вышележащими. Если какое-либо внешнее возмущение вызвало перераспределение ядерных магнитных моментов по состояниям, а затем система была предоставлена себе самой, то в результате спин-решеточного взаимодействия возникнет релаксационный процесс возвращения к равновесным значениям населенности. Кинетику этого процесса рассмотрим для частного случая I = 7з-Введем обозначение [c.267]

В случае необходимости запаздывающие нейтроны могут быть легко включены в рассмотрение, если ядра-предшественники запаздывающих нейтронов распадаются в месте их образования, т. е. отсутствует их перенос. Для этого в ядре рассеяния учитывается вероятность временного запаздывания между поглощением и испусканием нейтрона. [c.32]

Рассматривая испускание и поглощение энергии атомами, Эйнштейн выделил три процесса спонтанное испускание, поглощение и вынужденное испускание. Все рассмотрение строится статистически, т. е. с использованием понятия вероятности. [c.142]

Отсюда следует, что с точностью до кратности вырождения уровней вероятности обоих индуцированных процессов (поглощения и вынужденного испускания) одинаковы. [c.71]

Экспериментальное изучение спектров испускания дает в первую очередь следующие сведения длины волн или частоты спектральных линий, их интенсивности и внешний вид (резкость, размытость и т. д.). Сюда можно прибавить целый ряд других факторов, которые экспериментально также можно изучить характер спектра поглощения, влияние на линии внешнего магнитного поля (эффект Зеемана), вероятности переходов и т. д. По этим данным и требуется выделить группы линий, принадлежащих к отдельным сериям, и найти численные значения термов. [c.74]

Прохождение фотонов через вещество есть процесс поглощения и последующего испускания энергии фотонов атомами и молекулами этого вещества. Таким образом, излучение имеет двойственный характер, так как обладает свойствами непрерывности поля электромагнитных волн и свойствами дискретности, типичными для фотонов. Синтезом обоих свойств является представление, согласно которому энергия и импульсы сосредоточиваются в фотонах, а вероятность нахождения их в том или ином месте пространства — в волнах. Соответственно этому излучение характеризуется длиной волны (X) или частотой [c.361]

Различают однородное и неоднородное У. с. л. Если вероятность./"аь(со) поглощения или испускания на частоте ш, приводящего к квантовому переходу одинакова [c.263]

Электрический квадруполь представляет собой два диполя, оси которых имеют противоположное направление (рис. 34.2,6). Модель квадрупо.яя соответствует образованиям более симметричным, чем молекулы, рассматриваемые как электрические диполи. Вероятность перехода между двумя квадрупольными состояниями примерно в 10 раз меньше, чем в случае дипольных переходов. Вследствие этого вероятность поглощения и испускания квадруполя в 10 раз меньше, чем у диполя. Наоборот, длительность возбужденного состояния будет во столько же раз больше и достигнет 10 —10 с. [c.250]

Принцип детального равновесия устанавливает связь менеду вероятностями поглощения и испускания света для данного перехода п п. Энергия, поглощаемая в 1 сек в 1 см атомами, находящимися в состоянии [c.249]

Вероятности поглощения и испускания излучения можно выразить через коэффициенты Эйнштейна, которые были им введены феноменоло- [c.18]

Измерение в режиме старт-стоп фотонов, испущенных одним атомом. Рассмотрим ситуацию, когда единственный атом непрерьшно облучается светом монохроматического лазера. Согласно квантовой механике момент поглощения или испускания света атомом не определен. Это собьггие может произойти в любой момент времени, но с различной вероятностью. С другой стороны квантовая механика, признавая случайность момента поглощения и испускания фотона, позволяет рассчитывать вероятности этих событий. [c.23]

Влияние триплетного уровня на двухфотонный коррелятор. Группировка фотонов во времени. Практически каждая сложная органическая молекула кроме синглетных электронных уровней имеет целый набор и триплетных уровней. Основное электронное состояние подавляющего числа органических молекул имеет нулевой спин, т. е. является син-глетным, а нижний триплетный уровень, как правило, расположен ниже первого возбужденного синглетного уровня (рис. 3.3). Хотя прямые переходы с поглощением и испусканием света между синглетными и триплет-ными уровнями практически запрещены, триплетный уровень будет все же сильно влиять на синглетный 0-1 переход, так как существует заметная вероятность безызлучательной интеркомбинационной конверсии, т. е. [c.101]

Наличие в системе фононов и туннелонов приводит к тому, что матрица плотности полной системы становится бесконечномерной. Лишь в специфическом частном случае, когда влияние фононов и туннелонов сводится лишь к уширению спектральной линии, нам удается свести бесконечномерную систему для элементов матрицы плотности к четырем уравнениям, называемым оптическими уравнениями Блоха. Все это бьшо показано в предыдущей главе. Там же мы вывели формулы (7.39) для k и к , которые описывают вероятности вынужденных переходов с поглощением и испусканием кванта света и содержат информацию о взаимодействии с фононами и туннелонами в интегралах перекрывания а Ь). Мы показали, что замена функций k и к лоренцианом с полушириной 2/Тг позволяет прийти к оптическим уравнениям Блоха. [c.111]

Выше мы предполагали, что все атомные системы ансамбля обладают одинаковыми параметрами в частности, всем системам приписывалась одна и та же частота перехода СО21 и одна и та же функция формы линии (со — (021) с одной и той же полушириной Afi). В соответствии с этим все атомы обладали одинаковой вероятностью поглощения или испускания излучения любой частоты м. Можно назвать процессы, ограничивающие время жизни. К ним относятся спонтанное излучение, дезактивирующие соударения, а также быстрые (по сравнению с временем жизни) статистические флуктуации расстояния между уровнями, которые могут создаваться, например, моду- [c.24]

В главе кратко сформулированы основные положения электронной и колебательной (инфракрасной) спектроскопии свободных (невзаимодействующих) молекул. Рассматриваются энергетические состояния, функции распределения по уровням энергии и вероятности переходов молекул, а также величины, используемые при характеристике полос поглощения и испускания. Приводятся только те понятия, которые будут в дальнейшем исполь-Ьб а.ться при оценке влияния среды на спектры. Доста-точно по Цы е сведения о спектроскопии невзаимодействующих молекул содержатся в [1—12]. [c.8]

О Пусть N— концентрация атомов, из них УУ, находятся на нижием уровне (в основном состоянии), N2 — на верхнем. Изменение УУ, и N2 происходит из-за спонтанных переходов с верхнего уровня со скоростью A2 N2, определяемой коэффициентом Эйнштейна А2, = 1/т (т— время жизни атома в возбужденном состоянии), и из-за вынужденных переходов с поглощением и испусканием, вероятность которых пропорциональна интенсивности света. Учитывая все три процесса, скорость изменения УУ, представим в виде [c.481]

Обычно спектр испускания флуоресценции представляет собой зеркальное отражение спектра поглощения, точнее, того поглощения, которое соответствует переходу из 5 в 51. Это особенно наглядно в случае перилена (см. рис. 1.2). Симметричная природа этих спектров определяется тем, что и поглощение, и испускание обусловлены одними и теми же переходами, а также сходством колебательных энергетических уровней состояний и Для многих молекул различное распределение электронов в состояниях и 51 существенно не влияет на эти уровни энергии. Согласно принципу Франка - Кондона, все электронные переходы происходят без и> мепения межъядерного расстояния. В результате, если данная вероятность перехода (фактор Франка - Кондона) между нулевым и вторым колебательными уровнями максимальна при поглощении, соответствующий переход будет наиболее вероятен также и в испускании (рис. 1.5). [c.16]

Распределение вероятности, даваемое уравнением (5.18), определяет максимум отбора, который может быть доотигнут при использовании оптического возбуждения изотропного раствора Напомним [уравнение (5.17)], что анизотропия является просто линейной функцией соз б. Следовательно, для однонаправленных диполей поглощения и испускания максимальные значения С08 0 даются выражением [c.130]

Подстановка (5.18) в (5.19) дает соа20 = 3/5. С учетом уравнения (5.17) можно найти максимальную, анизотропию, равную 0,4. Это значение получается, когда диполи поглощения и испускания параллельны и нет других процессов, приводящих к деполяризации. Легко заметить, что это значение (0,4) гораздо меньше, чем возможное для рассеянного света (1,0). Фактически, если измеренная анизотропия для случайно ориентированного образца больше чем 0,4, можно уверенно сделать вывод о присутствии рассеянного света в дополнение к флуоресценции. Максимальное значение анизотропии 0,4 для параллельных диполей поглощения и испускания является следствием того, что вероятность поглощения света равна сов 0. [c.130]

Кроме спонтанного испускания и поглощения Эйнштейн ввел представление о вынужденном (индуцированном или стимулированном) испускании. Под действием внешнего электромагнитного поля атомы, находящиеся в возбужденном состоянии (например, на уровне 2), могут согласно Эйнштейну либо поглощать энергию, переходя на более высокий уровень, либо, наоборот, отдавать энергию к = Ё2— ь возвращаясь на более низкий уровень энергии. Такие переходы являются вынужденными и обусловливают вынужденное испускание. Вероятность этих переходов в единицу времени есть 2lWv Величина Б21 называется коэффициентом Эйнштейна для вынужденного испускания. Если внешнее поле отсутствует (и = 0), то вынужденные переходы не происходят. Таким образом, внешнее электромагнитное поле вызывает переходы, сопровождающиеся как поглощением, так и испусканием энергии. Следует отметить, что существование вынужденного испускания не противоречит и классической теории. Согласно законам электродинамики электромагнитная волна, падающая на колеблющийся диполь, в зависимости от соотношения фаз их колебаний может усиливать или тормозить колебания диполя. Иными словами, излучение, падающее на атом, может заставлять последний не только поглощать, но и испускать соответствующие кванты энергии. [c.143]

Вынужденное испускание. Гипотеза Эйнштейна относительно вынужденного испускания состоит в том, что под действием электромагнитного поля частоты V молекула может, во-первых, перейти с более низкого энергетического уровня Е1 на более высокий 2 с поглощением кванта энергии кх = Е2— 1 (рис. 35.1,6) и, во-вторых, перейти с более высокого уровня 2 на более низкий 1 с испусканием кванта энергии Ау = 2— ( (рис. 35.1, в). Первый процесс принято называть поглощением, второй — вынужденным (индуцированным или стимулированным) испусканием. Скорость каждого из этих процессов пропорциональна соответствующим вероятностям 12 и 21 , где 12 и 21 — коэффициенты Эйнштейна для поглощения и вынужденного испускания и — спектральная плотность излучения. Согласно принципу детального равновесия при термодинамическом равновесии число квантов света йп, поглощенных за время (11 при переходах / —>- 2, должно равняться числу квантов с1п2, испущенных в процессе обратных переходов 2- 1. Число поглощенных квантов согласно Эйнштейну пропорционально спектральной плотности радиации и и числу частиц П на нижнем уровне [c.269]

Метод поглощения, как и испускания, позволяет определить произведение силы осциллятора (или вероятности перехода Л . ) на соответствующую концентрацию атомов N. Разница заключается в том, что в случае поглощения N представляет собой концентрацию атомов на нижнем уровне, соответствующем данной линии, в то время как в случае испускания N есть концентрация атомов на верхнем уровне. Следовательно, и при применении метода поглощения для определения абсолютных значений надо знать концентрации атомов Л/ . Если нижний уровень является нормальным, то значение = Nq находится непосредственно по температуре и упругости пара. Однако надо иметь в виду, что для большинства металлов упругость их паров известна недостаточно надежно, поэтому абсолютные значения вероятностей переходов определяются со значительно меньшей гочностью, чем из спектральных измерений произведений [c.400]

Предположим теперь, что с такой системой взаимодействует излучение частоты равной частоте перехода Е- Е - Это излучение будет стимулировать два встречных процесса поглощение, приводящее к переходу атомов с нижнего уровня на верхний, и испускание излучения, сопровождающееся переходом частиц с верхнего-уровня на нижний. Важной особенностью подобных процессов является то, что они управляются полем излучения их вероятность, тем больше, чем больше плотность энерпш поля излучения на частоте перехода 0i2- Испускаемое при этом излучение называют стимулированным, индуцированным или вынуоюденным. В отличие от него испускание, происходящее самопроизвольно, независимо or поля, называют спонтанным. [c.334]

Излучат. К. п. могут быть спонтанными ( самопроизвольными ), не зависящими от внеш. воздействий на квантовую систему и обусловленными её взаимодей-ствие.м с физ. вакуу.мом (спонтанное испускание фотона), и вынужденными (индуцированными), происходящими под действием внешнего эл.-.магн. излучения резонансной частоты v= (< — й)/А (поглощение и вынужденное испускание фотона) (см. Спонтанное излучение. Вынужденное излучение]. Вероятности излучат. К. п. определяются Эйкиглгейнд коэффициентами и могут быть рассчитаны методами квантовой электродинамики и квантовой механики. [c.333]

Если К. э. происходит во внеш. поле интенсивной эл.-магн, волны (где в каждом конечном интервале частоты (v, v+Av) содержится много фотонов], то возможен процесс, в к-ром происходит как поглощение из внеш. поля, так и испускание электроном большого числа фотонов. Такой процесс является сложной ф-цией напряжённости внеш. электрич. ноля Е и наз. нелинейным ко мн тон- эффектом. Он происходит с заметной вероятностью при й 137 ,, где Ef, имеет масштаб полей на электронной орбите атома водорода. Такие паиряжённостн электрич. поля [c.431]

СИЛА ОСЦИЛЛЯТОРА — безразмерная величина, через к-рую выражаются вероятности квантовых переходов в процессах излучения, фотопоглощения и кулоновского возбуждения атомных, молекулярных или ядер-ных систем. С помощью С. о. находят вероятности спонтанного и вынужденного испускания и поглощения Света, поляризуемости атомов, ширины уровней энергии и спектральных линий и др. важные характеристики систем. С. о. вводят для описания дипольных алектрических и магнитных, а также электрич. квадру-польных излучений [1—5]. В случае алектровных переходов в атомах злектрич. дипольные С. о., как правило, порядка десятых долей единицы, а для магн. дипольных и злектрич. квадрупольных переходов — порядка 10- — [c.495]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...