Квантовый процесс

Спектральные и оптические исследования являются важнейшими способами изучения энергетического строения вещества в газообразном, жидком или твердом состояниях. Их развитие в значительной мере обусловливает общее развитие теории квантовых процессов и взаимодействие вещества со светом и другими излучениями. В результате спектральных исследований кристаллов, играющих важную роль в науке, технике и промышленности, можно определить строение составляющих их частиц, а также судить о связях между этими частицами в кристаллах разных типов. Именно этими факторами определяются свойства кристаллов и возможности использования их в тех или иных целях. Существенно поэтому иметь наиболее полную картину спектральных особенностей кристаллов ряда важных химических соединений. [c.5]

Рассмотрим условия, при которых свет ведет себя как волна. В типичном диффракционном опыте свет из точечного или линейного источника проходит через систему щелей, после чего диффракционная картина регистрируется на фотографической пластинке. В настоящее время экспериментально найдено, что образование скрытого изображения на фотографической пластинке так же, как и фотоэлектрический эффект, является квантовым процессом. Таким образом, с точки зрения фотонной теории света этот опыт можно рассматривать как переход потока фотонов от источника к пластинке. Если бы возможно было произвести опыт с единственным фотоном, мы не могли бы получить полной диффракционной картины самое большее, одно зерно эмульсии на пластинке получило бы способность проявиться. Опыт с большим числом фотонов можно рассматривать как повторенный многократно опыт с единственным фотоном. Поэтому диффракционная картина является выражением вероятности того, что фотон, испускаемый из источника, ударится об определенное место пластинки. Волны сами по себе не наблюдаются ни в этом, ни в каких-либо других оптических опытах фактическое наблюдение света всегда квантовано, обнаруживаем ли мы свет фотографической пластинкой, фотоэлементом или человеческим глазом. [c.15]

В гл. I было показано, что, поскольку процессы поглощения и испускания света являются квантовыми процессами, в которых величина кванта равна разности энергий между двумя молекулярными состояниями, более целесообразно изображать спектры как функцию волнового числа, а не длины волны. Читатель, вероятно, заметил, что обсуждение в этой главе велось в терминах длин волн. Это объясняется тем, что большинство монохроматоров прокалибровано в длинах волн и, кроме того, в решеточных приборах линейная дисперсия, выраженная через длины волн, не зависит от длины волны. Это значит, что если сканирование спектра происходит при вращении барабана длин волн решеточного монохроматора с постоянной скоростью, то спектр автоматически регистрируется на диаграмме в линейной шкале длин волн, и это удобно. Нужно, однако, иметь в виду, что при сканировании большого спектрального интервала спектр наиболее растянут в длинноволновой области, а коротковолновая область, где на один нанометр приходится больше информации, более сжата. Если барабан призменного монохроматора вращается с постоянной скоростью, то спектр не получается линейным ни в длинах волн, ни в волновых числах. Однако в волновых числах спектр будет более близким к линейному, и для некоторых целей он удобнее, чем спектр, получаемый при сканировании решеточного монохроматора. Для прибора, который регистрирует полностью исправленные спектры с исиользованием двухкоординатного самописца (см. раздел III, К, 4), эти рассуждения неприменимы, поскольку приборы обоих типов позволяют получить спектры, линейные как в длинах волн, так и в волновых числах. [c.150]

В отличие от поглощения тепла при химических реакциях, поглощение энергии излучения является квантовым процессом. Фото-возбужденное состояние вещества отличается от чисто термически возбужденного тем, что имеет вполне определенное строение. Поэтому часто фотохимические реакции протекают значительно более избирательно, чем можно было бы ожидать, основываясь на высоких энергиях возбужденных состояний. Даже поглощение излучения более высоких энергий, порядка 10 Дж/моль (рентгеновские лучи, ускоренные электроны), часто приводит к реакциям, весьма сходным с теми, которые вызываются поглощением видимого или УФ-света. Между фотохимией и радиационной химией, таким образом, много общего. [c.9]

Поскольку рентгеновское излучение состоит из квантов, явления, используемые для регистрации рентгеновских лучей, также следует считать квантовыми. В большинстве детекторов, применяемых в аналитической химии, в результате этих квантовых процессов появляются свободные электроны. В простейших случаях эти электроны обнаруживаются в виде отдельных четких импульсов — по одному на каждый рентгеновский квант. В таких случаях возможен дискретный счет импульсов, а следовательно, каждый рентгеновский квант регистрируется индивидуально. С возрастанием интенсивности дискретный счет становится все более трудным. Возможность раздельного счета может быть потеряна либо в самом детекторе, либо в электронной схеме, либо в них обоих. Нетрудно представить себе, что электронная схема, необходимая для превращения каждого такого импульса в полезный сигнал, может быть очень сложной. [c.59]

Сегодня нет сколько-нибудь надежных доказательств существования миграционных квантовых процессов в биологических явлениях, происходящих в темноте. Еще менее убедительны, на мой взгляд, утверждения о полу- [c.326]

В заключение скажем несколько слов о перспективах материального производства на ближайшие 30—40 лет. Из большого комплекса взаимосвязанных тенденций ученые-прогнозисты выделяют четыре направления научно-технического прогресса. Одно из них сопряжено с развитием ядерной энергетики и расширением области применения ионизирующих излучений в промышленности. сельском хозяйстве и медицине. Второе направление выразится в доминирующей роли квантовых процессов (реализуемых в лазерах, сегнетоэлектриках, полупроводниковых и сверх-проводниковых устройствах и т. д.) в технологии, энергетике, связи и кибернетике. В частности, всеобщее применение найдет автоматизация процессов на основе электронных счетно-решающих и управляющих машин. Третье направление воплотят легкие конструкции из высокопрочных и жаростойких металлов, сплавов, огнеупоров и композиций на основе нитевидных кристаллов они завоюют транспорт, промышленное и дорожное строительство. Четвертое важное направление усматривают в подъеме качества полимеров на новую ступень за счет выпуска материалов с точно заданными свойствами. В их перечне будут композиции на основе стереорегулярных полимеров, а также вещества однородного состава и строения на молекулярном и надмолекулярном уровне, приближающиеся по свойствам к биополимерам. [c.55]

Все эти процессы и материалы с самого начала неотрывны от исходных веществ высокой чистоты. Такую обусловленность необходимо признать глубоко правомерной, если рассматривать ее как выражение все усиливающейся тенденции к уменьшению энтропии во всем, что создает человек. Использование релятивистских и квантовых процессов, по своей природе высокоупорядоченных, и получение совершенных по упорядоченности материалов нуждается, естественно, в применении веществ возрастающей упорядоченности в качестве кирпичей синтеза и объектов приложения перечисленных технологических процессов. Прямой и явной целью производства становится негэнтропия, упорядочение не только макромира, но и микромира . В основе этого достоверным, даже очевидным представляется прогноз, что XXI век будет веком чистых материалов. [c.55]

В настоящем сообщении рассматриваются элементарные квантовые процессы, совершающиеся в молекуле хлорофилла при поглощении ею света в любом ее состоянии — в растворе, в адсор-бате или в растении. Знание этих основных процессов необхо- [c.418]

Под Ха, я ар в (82) понимаются операторные выражения, т. е. должен указываться также порядок действия операторов В ,. .., В . Очевидно, что уравнения Ланжевена полностью определяют квантовый процесс. Начальные условия несущественны, поскольку предполагается, что начальный момент времени унесен в бесконечность to = — со, а функции Ха (В) предполагаются такими, чтобы в системе была диссипация. [c.307]

Определение 3. Назовем квантовый процесс В, (О,. ... .., Вг t) специфическим квантовым процессом, если в шредингеров-ском представлении производная р линейно выражается через р [c.309]

Поясним, что, как правило, обычный самосопряженный квантовый процесс At)t p n, т. е. семейство коммутирующих самосопряженных операторов А , вкладывается в обобщенный стандартным образом рассматривается вещественное линейное топологическое пространство X основных функций К" Э (О и образуются операторы [c.324]

Анализ квантовых процессов имеет свою специфику. В квантовой механике квадрат модуля волновой функции v np задает вероятность нахождения системы в состоянии п, а сама функция v n получила название амплитуды вероятности. Волновая функция часто трактовалась как вспомогательное понятие, используемое для расчетов различных физических величин. Однако теорию амплитуд вероятности можно рассматривать как параллельную обычной теорий вероятностей и имеющую для всех объектов определенные вероятностные аналоги. Отметим некоторые качественные моменты /66-68/. Если в теории вероятностей события образуют о — алгебру, то в теории амплитуд — гильбертово пространство. Множеству элементарных событий отвечают элементы базиса гильбертова пространства. Условия полноты множества элементарных событий п> или у> записываются в виде [c.269]

В процессе смачивания две свободные поверхности заменяются одной границей фаз между твердым металлом и расплавом припоя с более низкой свободной поверхностной энергией системы. Поэтому образовавшиеся в отдельных местах связи очень быстро распространяются по всей площади контакта основной металл — расплав припоя. На этой стадии образования спая основную роль начинают играть квантовые процессы между частицами атомных размеров. Взаимодействие между ними проявляется в притяжении или отталкивании, интенсивность и характер которых изменяются в зависимости от природы металлов и внешних условий процесса. Поскольку при пайке взаимодействие происходит, главным образом, между разнородными металлами, то возможность образования соединений между атомами металлов определяется конфигурацией их внешнего электронного слоя. В том случае, когда он близок к насыщению электронами, атом проявляет большую склонность к захвату чужих электронов. При малом количестве электронов на внешних слоях атома он легко отдает их при взаимодействии с другими атомами. С позиций классической физики электрон для перехода на орбиту другого атома должен преодолеть потенциальный барьер, имея для этого необходимую энергию активации. Величина этой энергии зависит от расстояния между атомами. При больших расстояниях она равна энергии связи электрона на соответствующей орбите (потенциалу ионизации). С сокращением расстояния между атомами энергия активации электрона уменьшается и обращается в нуль, когда орбиты перекрываются [14]. [c.15]

Если при построении монохроматических световых кривых по абсциссе откладывается световая энергия (/ или А) вместо числа квантов, ТУд.,, картина без необходимости затемняется (фиг. 242, В). Некоторые исследователи, например Монфорт, воспользовались измерениями скорости фотосинтеза в монохроматическом свете, чтобы поставить вопрос о том, является ли вообще фотосинтез квантовым процессом. Само сомнение подобного рода никогда не могло бы возникнуть у фотохимика. [c.601]

О зависимости скорости фотохимических процессов от частоты света, температуры и присутствия посторонних примесей было опубликовано много работ, обнаруживших некоторые общие закономерности. Согласно закону эквивалентности Эйнштейна-Штарка скорость фотохимической реакции под действием излучений различной длины волны зависит от числа поглощенных квантов. Однако этот закон оправдал себя лишь для небольшого числа реакций. В общем оказалось, что большие световые кванты обладают большей эффективностью, т. е. чем короче длина волны или чем выше частота, тем больше скорость ракции Тейлор (Н. S. Taylor) предложил следующую формулировку Поглощение света представляет собою квантовый процесс, в котором участвует один квант на абсорбирующую молекулу (или атом). Фотохимический выход определяется последующими за акто.м поглощения термическими реакция.ми . Фотохимические опыты в большинстве случаев сопряжены с рядом значительных трудностей. Например, не удается получить строго монохроматического света достаточной интенсивности, чрезвычайно сильно влияют посторонние примеси и очень трудно отделить квантовые процессы от последующих, чисто термических химических процессов, идущих за процессом поглощения. [c.49]

СОСТОЯНИЯ равповеспя, происходящие под действием ква и упругоп силы, — так наз. линейпый гармонический осциллятор. Примером осциллятора могут служить малые колебания атомов в двухатомной молекуле. Интересно сопоставить поведение гармония, осциллятора в классич. механике и в К. м., т. к. это дает возможность вскрыть ряд специфич. свойств квантовых процессов. [c.258]

ПЛАНКА ПОСТОЯННАЯ—физич. постоянная входит во все соотношения, описывающие квантовые процессы. Обозначается буквой/г, имеет размерность действия (энергияхвремя) и равна (6,625(3 0,0005)-10- эрг-сек. Часто пользуются величиной в 2я раз меньшей, ее обозначают обычно .. П. п. впервые была введена Планком в 1900 для объяснения спектра излучения абсолютно черного тела. Планк показал, что экспериментальные данные могут быть объяснены только при принятии гипотезы, что электромагнитная энергия поглощается и излучается дискретными порциями, названными им квантами. Коэфф. пропорциональности между энергией кванта 8 и частотой излучения [c.22]

Характеристические линии возбуждаются в трубке Кулиджа не только электронами, непосредственно участв1ующими в квантовом процессе, но также и при поглощении в мишени коротковолновых рентгеновских лучей, возникших в этом процессе. Длины волн этого каротковолнового излучения находятся в пределах между ко(ротковолновой границей спектра и краем поглощения. Поэтому с повышением напряжения па трубке их суммарная интенсивность растет. [c.115]

Примесный ион, введенный в кристаллическую матрицу, обладает характерной только для него системой дискретных (штарковских) энергетических уровней, являющейся своеобразным мостом, который обеспечивает физическую связь протекающих в активированной среде разнообразных квантовых процессов с полем излучения. В основе этой связи лежат энергетические переходы между отдельными уровнями активатора, которые и обусловливают поглощение или излучение средой электромагнитной энергии. В своей знаменитой работе Эйнштейн [1] с термодинамических позиций постулировал существование следующих элементарных процессов в квантовой системе с дискретным спектром состояний спонтанное излучение, индуцированное или стимулированное поглощение и излучение. Последние два процесса возможны только при наличии надаюп ,его на вещество электромагнитного излучения. В связи с тем, что все переходы между энергетическими уровнями системы являются случайными, Эйнштейн ввел три коэффициента, которые характеризуют вероятность их возникновения в единицу времени, а именно вероятность спонтанного перехода Ал и вероятности индуцированных переходов в поглощении Bji U vji) и излучении Здесь U vji) — плотность энергии излучения на часто1е [c.16]

Теоремы 1.5, 1.6 и их упомянутые модификации для того или иного X приводят к спектральным представлениям таких процессов, близким к известным представлениям для случайных процессов в необобщенном (Гихман, Скороход [2, гл. 4, 5]) и обобщенном стационарном случаях (Гельфанд, Виленкин [1, гл. 3, 3, п. 4]). Приведем наиболее просто формулируемый результат, вытекающий из соответствующей модификации теоремы 1.5. Пусть Ах)х х — обобщенный самосопряженный квантовый процесс. Предположим, что Нд — сепарабельное, а О —ядерное пространство, причем сужение О, О) [c.324]

По-видимому, именно квантовомеханический подход в сочетании с современным физическим и биохимическим экспериментом позволит выяснить тонкий механизм индуцирования мутаций различными агентами. Установление точной картины квантовых процессов, сопровождающих элементарный мутационный акт, может в значительной мере помочь в решении проблемы получения направленных мутаций, что таит огромные перспективы—от лечения наслед ственных болезней до создания новых органических форм [c.4]

Многомерность и гносеология. Изучая наш физический мир, специалисты отмечают, что физические системы на микро- и гигаст-руктурных масштабах (см. Предисловие) представляются более многомерными моделями, чем наш обыденный трехмерный макромир. Здесь возникают два интересных предположения. Первое - информация (информационный амер) и волновая функция идентичны. И что живые ИС способны на микроуровне информационного плана выходить в область управления квантовыми процессами нашего физического мира. Второе предположение - охватывая знанием всю Вселенную человек способен выйти в дополнительные измерения уже на макроуровне (см. Светлый апокалипсис). Т.е. гига-, макро- и микроструктурные масштабы, благодаря человеку могут слиться в нечто единое, цельное и гармоничное. Тем более, что дополнительное информационное измерение является полем задания или формирования основных космологических констант (Р) нашего физического мира (см. рис. 3.16). [c.152]