Интенсивность по квантовой механике

Иногда становится возможным прямое сравнение модели и квантовомеханических расчетов межмолекулярных сил. Точность таких расчетов в настоящее время вполне удовлетворительна лишь для самых простых систем, однако интенсивное развитие быстродействующих ЭВМ и их применение для решения задач межмолекулярной квантовой механики со временем могут значительно улучшить положение. [c.172]

Разнообразие природы сил межмолекулярных взаимодействий определяет трудность разработки единой теории, описывающей закономерности слабых взаимодействий, невозможность создания единого уравнения состояния вещества. Интенсивное развитие теории слабых межмолекулярных взаимодействий связано в настоящее время с методами квантовой механики, химической термодинамики, физической и коллоидной химии. [c.91]

В A. . проявляются не все возможные квантовые переходы, а лишь разрешенные правилами отбора. Так, в случае атома с одним внеш. электроном разрешены лишь переходы между уровнями, для к-рых орбитальное квантовое число / изменяется на 1 (Д/ = 1), т.е. 5-уровни (/ = 0) комбинируют с р-уровнями (/=1), р-уровни-с d-уровнями (/ = 2) и т.д. Количеста характеристика разрешенного оптич. квантового перехода-его вероятность, определяющая интенсивность спектральной линии, соответствующей этому переходу. Вероятности переходов в простейших случаях м. б. рассчитаны методами квантовой механики. [c.219]

В конце XIX в. стало ясно, что при помощи классической механики невозможно объяснить многие экспериментальные факты, относящиеся к поведению атомных систем. Мы уже ссылались на теплоемкости газов в гл. 9. В 1900 г. Планк при выводе уравнения для интенсивности излучения абсолютно черного тела предположил, что электромагнитное излучение квантовано. Идея Планка о квантовании была использована в 1905 г. Эйнштейном при интерпретации фотоэффекта и в 1924 г. де Бройлем для предсказания волновых свойств частиц. В 1913 г. Бор развил свою теорию строения атома водорода. В 1926 г. Гейзенберг и Шредингер разработали квантовую механику. Квантовая механика имеет очень большое значение для понимания химии. [c.363]

Основные принципы квантовой механики. Теория Бора, которая кратко была охарактеризована в предыдущем параграфе, позволила вычислить положение (частоты) спектральных линий атома водорода. Однако эта теория не могла объяснить спектры других атомов. Даже для гелия удавалось с помощью этой теории получить только качественные соотношения. Совсем не удалось согласовать теорию со спектром молекулярного водорода. Даже для атомарного водорода можно было рассчитать только частоты, но не удавалось определить интенсивность линий п их тонкую структуру, наблюдаемую с помощью спектральных приборов большой разрешающей способности. [c.182]

Количественной характеристикой разрешенного перехода является его вероятность, определяющая, как часто этот переход может происходить. Вероятность запрещенных переходов равна нулю. От вероятностей переходов зависят интенсивности спектральных линий. В простейших случаях вероятности переходов могут быть рассчитаны методами квантовой механики. С практической точки зрения вероятность излучательного перехода А ] можно рассматривать как коэффициент пропорциональности между числом спонтанных переходов / из возбужденного состояния и в состояние / за единицу времени и числом атомов в исходном состоянии, т.е. [c.353]

Спектры ЯМР, состоящие из нескольких мультиплетов с одинаковым расстоянием между пиками и биноминальным распределением интенсивностей (спектры первого порядка), получаются в тех случаях, когда разность химических сдвигов Ау, выраженная в единицах частоты, значительно больше, чем константа спин-спинового взаимодействия J. При отношении Ду// = 6—7 уже наблюдаются отклонения от этих простых правил. Если же величины Дv и У близки, то спектр очень сильно усложняется. В этом случае спины образуют сильно связанную систему, число и положение энергетических уровней которой можно определить только решением соответствующих уравнений квантовой механики. Для описания таких спиновых систем используют буквенные обозначения. Однотипные неэквивалентные ядра, для которых разности химических сдвигов сигналов сравнимы с константами их спин-спинового взаимодействия, обозначают буквами А, В, С..., для обозначения другой группы ядер, сигналы которой расположены далеко от сигналов ядер первой группы, пользуются буквами X, У... Если в системе имеется несколько эквивалентных ядер, то указывается их число Да, А и т. д. Если два ядра имеют одинаковый химический сдвиг, но разные константы спин-спинового взаимодействия с каким-то третьим ядром, их обозначают буквами А, А и т. д. Примеры спиновых систем [c.252]

Интенсивность спектральной полосы характеризуется, как указывалось выше (стр. 6), значением максимального молярного коэффициента погашения емакс = а или силой осциллятора Р. Поглощение света тем сильнее, чем резче изменяется полярность связи (электрический момент) при переходе из основного состояния в возбужденное. Задача об интенсивности данной полосы может быть решена методами квантовой механики и рассматривается во многих курсах квантовой химии. [c.28]

Физическая органическая химия развивается по трем основным направлениям 1) исследование влияния строения реагентов и условий взаимодействия на равновесие и скорость реакций, 2) изучение механизмов реакций и 3) применение статистической физики и квантовой механики к исследованию органических веществ и их реакций. Конечно, эти проблемы, если их рассматривать в щироком плане, охватывают значительную часть химии вообще. Поэтому следует подчеркнуть особенность, характерную для методологии физической органической химии главное внимание уделяется тем вопросам, решение которых важно для развития органической химии в целом. Достижения физической органической химии основаны на применении теорий и методов физической химии к огромному материалу, накопленному за 100 лет интенсивного изучения органических реакций и развития теории строения органических соединений. Практически неисчерпаемое разнообразие органических структур открывает единственную в своем роде возможность подробного систематического подхода к проблемам реакционной способности. Изучение реакций сложных природных веществ способствовало развитию теоретических представлений физической органической химии, которые теперь в свою очередь помогают устанавливать строение природных соединений. [c.7]

Это был период, непосредственно предшествовавший открытию формализма квантовой механики, открытию, имевшему огромное значение для всех частей атомной физики. В течение этого периода многое было сделано для изучения атомных спектров и формулировки результатов на языке теории Бора. Наиболее важным теоретическим достижением явился принцип соответствия Бора. Этот принцип устанавливает, что законы атомной физики должны быть такими, чтобы они соответствовали классической механике и электромагнитной теории в пределе больших квантовых чисел. Этот принцип дал возможность сделать более точными некоторые результаты старой теории в области специальных вычислений, в частности, он дал приближенный метод расчета относительной интенсивности спектральных линий. Успех этого принципа в таких приложениях оказался достаточным для создания уверенности в его правильности. Однако значительно важнее было применение этого принципа в качестве широкого и общего метода в попытках формулировать более полную систему законов атомной физики. [c.16]

Каждое из состояний Б и В имеет большой дипольный момент, но вследствие того, что оба момента имеют противоположные направления, а Б и В равновероятны, молекула не будет обнаруживать дипольного момента ни в основном, ни в низшем возбужденном состоянии. Однако переходу от основного нормального к возбужденному состоянию этого типа соответствует момент перехода того же порядка величины, что и дипольный момент индивидуальных структур Б и В, Он очень велик и возрастает с длиной цепи. В квантовой механике вероятность спектрального перехода между двумя состояниями, т. е. интенсивность соответствующей линии поглощения или полосы, определяется величиной момента перехода . Именно этим и объясняется, почему полиеновые молекулы имеют интенсивные полосы поглощения и почему их интенсивность возрастает с увеличением длины цепи . [c.71]

Интенсивность- полосы поглощения является мерой того, с какой вероятностью происходит электронный переход из основного состояния в возбужденное. Кроме легко определяемых экспериментально молярных коэффициентов экстинкции е в качестве меры интенсивности поглощения, особенно при теоретическом рассмотрении поглощения света, применяется сила осциллятора / (величина безразмерная). В квантовой механике сила осциллятора электронного перехода из основного состояния, имеющего волновую функцию в возбужденное состояние, имеющее волновую функцию Та, выражается так [c.41]

Вклад колебательной части в интенсивность перехода для случаев, изображенных на рис. 14, 16, 18 и 20, можно теперь оценить с точки зрения квантовой механики. Например, на рис. 14 интеграл имеет наибольшее значение для у = у = О, так [c.52]

В 1924 г. Мекк наблюдал резкое чередование интенсивностей последовательных линий вращения в полосатом спектре молекулярного водорода — нечетные уровни основного состояния были в три раза интенсивнее четных уровней (Гори, 1927 г.). 3 года спустя Гейзенберг (1927 г.) и Гунд (1928 г.) показали, что эти результаты соответствуют выводам квантовой механики, согласно которым могут существовать два различных типа молекул водорода. Если ядро водорода имеет спин /г, выраженный в единицах момента количества движения , то два ядра могут соединяться в молекулу водорода двояким образом или их спины 84 [c.84]

Происхождение любых молекулярных спектров вращательных, колебательных, электронных — с точки зрения квантовой механики в принципе объясняется на основе рассмотрения переходов молекул между соответствующими энергетическими состояниями. Правила отбора и интенсивность переходов связаны с их вероятностью, которая определяется квадратом момента пере.хода Ш, а [c.306]

Поляризация ионов. Ионная связь возникает между атомами элементов с сильно различающейся электроотрицательностью, которые в результате электронных переходов превращаются в противоположно заряженные ионы (см. разд. 2.4). Отклонение от чисто ионной связи можно рассматривать как результат электростатического воздействия ионов друг на друга, считая их деформируемыми системами, состоящими из положительных (ядра) и отрицательных (электроны) зарядов. В этой электростатической модели ионной связи не учитывается изменение кинетической энергии электронов и их волновые свойства, определяемые закономерностями квантовой механики. Такой подход к рассмотрению ионной связи интенсивно разрабатывался в 20-30 годы, и хотя он является очень приближенным, однако часто приводит к качественно правильным выводам и до сих пор полезен. Кратко рассмотрим основные положения электростатического подхода к объяснению ионной связи. [c.118]

Прямой расчет интенсивностей в колебательных спектрах молекул на основе квантовой механики представляет в настоящее время непреодолимые трудности. Поэтому единственно реальным способом решения поставленной выше задачи об определении величин / и р в спектрах данного вещества является использование полуэмпирических методов расчета. Ценные указания дает также сравнительный метод исследования спектров ряда близких по строению соединений (см. 11). Ниже будет рассмотрен приближенный метод расчета интенсивностей, получивший название валентно-оптической теории интенсивностей . Этот метод, предложен- [c.212]

Если т не зависит от V по всей полосе, полуширина Ду == 2у. Эти уравнения применимы для газообразного состояния, в то время как интенсивность обычно измеряется в растворе, вследствие чего необходимы соответствующие поправки. Чако считает, что влияние растворителя нельзя учесть, так как Лоренц-Лоренцевские силы, действующие на поглощающие свет молекулы, вызывают поляризацию окружающих молекул. Мулликен и Рике предложили принимать коэффициент преломления растворителя за 1 и не вносить поправок. Из уравнения (1), если принять, что один электрон на молекулу участвует в поглощении и что полуширина полосы 2000 смг вычисляется емакс 10 . Это верхний предел наблюдаемых значений поглощения в видимой и ближайшей ультрафиолетовой области, причем то же значение можно рассчитать, пользуясь квантовой механикой. Для большинства веществ наблюдаемое значение значительно меньше этой величины. Брауде рассчитал коэффициенты экстинкции возможных переходов для различных эффективных хромофорных рядов и их направление поляризации при поглощении света для полиенов и многоядерных ароматических углеводородов вычисленные и найденные значения хорошо совпали. [c.446]

Изучение связи между цветностью и строением органических молекул можно разделить на два периода, которые различаются, в основном, уровнями теории и методов исследования. Несмотря на то, что закон Ламберта — Бера, связывающий интенсивность поглощения с концентрацией [1], уже был установлен и широко применялся в количественной колориметрии, основное внимание на раннем периоде уделялось преимущественно измерению положения максимума поглощения с использованием фотографических спектрографов. Полученные результаты интерпретировались в свете классической теории химической связи или осцилляционной теории. В течение более позднего периода, охватывающего минувшие 20—30 лет, фотографические методы пополнились фотоэлектрическими, которые существенно облегчили технику измерения интенсивностей поглощения. В то же время благодаря развитию квантовой механики сложных многоатомных молекул, интенсивности поглощения приобрели большое диагностическое и теоретическое значение. Достижения классического периода довольно полно освещены в первом томе данной серии [2]. В настоящей главе главным образом будут обсуждены последние успехи в области электронной спектроскопии органических красителей. [c.1817]

С позиций квантовой механики интенсивность полосы поглощения зависит от перераспределения заряда, вызванного переходом валентного электрона с высшей занятой орбитали на низший незанятый уровень. Распределение заряда возбуждаемого электрона на двух орбиталях различно. Поглощение света приводит к перераспределению электронной плотности между центрами атомов, которому соответствует момент перехода в молекуле. Наиболее интенсивные абсорбционные полосы связаны с электрическим дипольным моментом перехода, вызванным линейным смещением заряда в процессе поглощения. Круговые смещения заряда, обусловливающие магнитный дипольный момент перехода, а также [c.1819]

Выводы из приведенного выше рассмотрения принципа Франка-Кондона относительно распределения интенсивности качественно согласуются с опытными данными. Для получения более близкого совпадения теории с экспериментом теорию необходимо дополнить, применяя квантовую механику, как это сделали Гейдон и Пирс [110] для молекулы гидрида рубидия. При этом оказы-ается, что наряду с основной параболой Франка-Кондона могут образовываться более слабые параболы (вторичные третичные и т. д.). [c.35]

Спектры поглощения в близкой инфракрасной области (Я < 20ц), содержащие наиболее интенсивную основную полосу поглощения типа, приведенной для НС1 на рис. 88, объясняются изменением характера колебаний в молекуле. Рассмотрим молекулярную модель, называемую гармоническим осциллятором. Как уже известно из 17 гл. VI, квантовая механика разрешает для такого вида движения только следующие значения энергии [c.274]

Поляризация ионов. Отклонение. от чисто ионной связи можно рассматривать как результат электростатического воздей- ствия ионов друг на друга, считая их деформируемыми системами, состоящими из положительных (ядра) и отрицательных (электро--ны) зарядов. При этом не учитывают изменение кинетической энергии электронов и их волновые свойства, определяемые зако номерностями квантовой механики. Такой подход к рассмотрению ионной связи интенсивно разрабатывался в 20-30 годы, и хотя он является очень приближенным, однако часто приводит к качественно правильным выводам н до сих пор полезен. Поэтому мы кратко его разберем. [c.111]

В 1925 г. был заложен фундамент квантовой механики и с этого времени начался период интенсивного развития учения о химической связи. А в 1927 г. В. Гейтлер и Ф. Лондон, используя квантово-механическую теорию, вычислили энергию связи в молекуле водорода и равновесное расстояние атомов в ней. Это событие можно считать датой рождения нового раздела знания — квантовой химии. В процессе развития этого учения была создана квантово-механическая теория строения, объяснены направленность, причины возникновения кратных (двойных, тройных) связей и другие их особенности. Однако 1 оявились и разочарования. Оказалось невозможным дать точное решение задачи об энергии связен в молекуле более сложной, чем Н2, а приближенные методы приводили к результатам, существенно отличающимся от экспериментальных. И тем не менее стало ясно, что теоретическая химия находится на верном пути и количесгвенное решение проблемы химической связи является реальной целью будущего. [c.235]

На рис. 38 приведены колебательные волновые функции для уровней и" — О, 1, 2, 4 и v"= О, соответствующие случаю б, изображенному на рис. 36 и 37. Качественно из рис. 38 следует, что интеграл перекрывания (101) достигает максимума для и = 2. Он будет меньше, но не равен нулю по обе стороны от максимума. Этот результат квантовомеханического рассмотрения вопроса отличается от того, что получается при использовании полу классического принципа Франка. Как видно из рис. 38, если, например, рассмотреть излучение из состояния с и = 2, то в распределении интенсивности в "-прогрессии будут два максимума. Аналогичная картина распределения интенсивности в -прогрессии будет иметь место и для других значений и (за исключением 0). В результате распределение интенсивности в таблице Деландра определяется параболической кривой, что хорошо иллюстрируется табл. 7 эта парабола называется параболой Кондона, Некоторые особые случаи довольно высокой интенсивности полос, могут быть легко объясненьЕ с помощью квантовой механики как связанные с случайным зна- [c.72]

Для того чтобы понять происходящее, мы должны иеиадолго вернуться к квантовой механике нашей системы. Если два состояния ядра со спином 1/2 назвать а и р, то две компоненты дублета будут соответствовать таким переходам ядра, когда его сосед находится в том или другом состоянии (рис. 4.38), т. е. переходам (аа) (Ра) и (ар) - (рр) (в книгах по ЯМР встречаются разногласия по поводу выбора а или р в качестве состояния с наименьшей энергией в этой ишге будет использоваться а как иаиболее часто употребляемое). Состояния соседнего ядра аир имеют приблизительно равную вероятность, поэтому обе компоненты дублета имеют равную интенсивность, л -Импульс инвертирует заселенность уровней (разд. 4.2.6), т. е. переводит каждое состояние а в р и наоборот. Следовательно, ядра, имеющие а-соседа и дающие линию с частотой, допустим, ч- J/2 (в действительности это зависит от знака J), после импульса обнаружат своего соседа в состоянии р и начнут прецессировать с частотой — Jjl. То же самое произойдет и с другим ядром, т.е. п-импульс поменяет две линии местами. [c.141]

Классич. теория хим. строения и первонач. электронные представления оказались не в состоянии удовлетворительно описать на языке структурных ф-л строение мн. соед., напр, ароматических. Совр. теория связи в орг. соед. основана гл. обр. на понятии орбиталей и использует молекулярных орбиталей методы. Интенсивно развиваются квантовохим. методы, объективность к-рых определяется тем, что в их основе лежит аппарат квантовой механики, единственно пригодный для изучения явлений микромира. Методы мол. орбиталей в О. х. развивались от тостого метода Хюккеля к валентных связей методу, ЛКЛО-приближению и др. Широко используются представления о гибридизации атомных орбиталей. Этап проникновения орбитальных концепций в О.х. открыла резонанса теория Л. Полинга (1931-33) и далее работы К. Фукуи, Вудворда и Р. Хофмана о роли граничных орбиталей в определении направления хим. р-щга. Теория резонанса до сих пор широко используется в О. X, как метод описания строения одной молекулы набором канонич. структур с одинаковым положением ядер, но с разньтм распределением электронов. [c.398]

Операции симметрии — отражение в плоскости а или враще ние вокруг оси Сг — описываются оператором 5, имеющим соб ственные значения 5 = -[-1 и и х = —1, так как справедлив следующие уравнения для собственных значений 54 2= (- -1)4 и 5 з— (—1) 3- Далее, известная теорема квантовой механик утверждает, что для коммутирующих операторов <3 и (т. е операторов, удовлетворяющих условию = О Р ) соотноше ния типа <Ч п Ч т> равны нулю, если Ч и Ч т ЯВЛЯЮТС собственными функциями оператора, принадлежащими различ ным собственным значениям д и д,п, т. е. если справедлив условие дпФ Цт. Для частного случая вероятностей переход в системе Аг эта теорема означает, что переходы Ч з- Ч I р- Ч з запрещены . Доказательство этого положения можй найти в приложении (гл. XI). Так как интенсивности лини [c.158]

Понятие дополнительности было введено в тщгу Н Бором в 1928 г, в период становления квантовой механики и интенсивных экспериментальных исследований микромира (атомов, молекул итд) [c.79]

В предшествующем изложении предполагалось, что инфракрасная спектроскопия связана в основном не с процессом испускания, а с процессом поглощения. Это объясняется очень простой причиной. Наблюдаемая интенсивность поглощенного или испущенного света зависит от того, сколько раз в единицу времени происходит переход. Эта величина в свою очередь пропорциональна произведению внутренней склонности к переходу (которая имеет примерно одинаковый порядок величины для всех колебательных переходов, разрешенных правилами отбора квантовой механики) и числа молекул, находящихся в исходном состоянии и, следовательно, способных к переходу. Очевидно, что для процесса эмиссии необходимо, чтобы молекула находилась по крайней мере в первом возбужденном состоянии, так как только в этом случае она может испустить свет, возвращаясь в основное состояние. Отношение числа молекул в первом возбужденном состоянии к числу молекул в основном состоянии передается фактором Больцмана, т. е. = ехр [— Е — Eq)/RT]. Даже при сравнительно низкой энергии колебания, нанример в случае колебания на краю области призмы из КВг, т. е. около 450 слГ , отношение п- /щ оказывается равным 1/10, а для частоты в середине области призмы из Na l, например для 1000 см , п /пц равно 0,007. Таким образом, число молекул, заселяющих высшие колебательные состояния, недостаточно для того, чтобы процесс эмиссии можно было наблюдать при обыкновенных условиях. [c.282]

Результаты, совершенно аналогичные следствиям волновой механики, получаются при использовании квантовой механики, основы которой заложены работами Гейзенберга, Ворна и Иордана (1925). В этой теории, к сожалению при отказе от наглядности, анализируются математические уравнения, связывающие непосредственно наблюдаемые в атомной физике величины, в частности частоты и интенсивности характеристических спектральных линий атомов. Удалось показать, что квантовая механика и волновая механика математически эквивалентны, т. е. уравнения одной теории можно непосредственно получить из уравнений другой путем чисто математических преобразований. Но в отличие от квантовой механики волновая механика исходит из более или менее наглядных представлений. Поэтому и ее выводы о строении атомов можно наглядно интерпретировать. [c.114]

Лазер ассоциируется у нас со сверкающим лучом, проходящим через стальной лист, или с блестящим пятнышком в космическом пространстве. Но для ученого крастота лазера заключается в его способности давать световой пучок чрезвычайно высокой интенсивности, огромной мощности, необычайно высокой оптической чистоты и (или) чрезвычайно короткой длительности. Для каждого конкретного эксперимента конструкцию лазера выбирают такой, чтобы максимально реализовать одно из этих качеств, необходимое в данном случае. Обычно при этом приходится жертвовать чем-то другим. Необходимость искать компромиссные решения диктуется принципом неопределенности. Согласно фундаментальному закону квантовой механики, длительность светового импульса связана с его спектральной чистотой и ограничивает ее. Так, например, в соответствии с принципом неопределенности, при очень коротком импульсе длительностью всего в одну пикосекунду (10" с ) возникает неопределенность в частоте (цвете) по меньшей мере в 5 см Чем больше разброс частоты, тем больше теряется информации о вращениях молекул в газе. Однако если для обнаружения индивидуальных вращательных состояний нужна линия шириной всего 0,005 см то при изучении интересующей нас молекулы мы должны применять импульсы длительностью по крайней мере не меньше одной наносекунды (10 с). Это ограничение лишает нас временной информации о состояниях или событиях, протекающих за время, меньшее чем одна наносекунда. [c.208]

Согласно классической электродинамике при излучении какой-либо истемы всегда происходит изменение дипольного электрического момента системы. На основании так называемого принципа соответствия между выводами волновой механики и подсчётами интенсивности излучения, представляемого атомом осциллятора методами классической физики, изменение дипольного момента непременно должно иметь место и при квантовом излучении атома. С этим связаны те правила отбора, которым, согласно квантовой механике, подчиняются условия спонтанного перехода атома из одного состояния в другое. С этой же точки зрения объясняются и наблюдаемые в определённых условиях нарущения этих правил. Имеющая место, хотя и очень малая, вероятность спонтанных переходов из метастабильных состояний соответствует изменению кваД рупольного электрического момента. [c.427]

Из многочисленных работ, подготовивших квантовую механику, сделанных до 1924 г., мы коротко остановимся лишь на принципе соответствия Бора (1916),который явился первым шагом в направлении современной квантовой механики. Бор заведомо отказался от всяких попыток сведения волновых свойств света к корпускулярным, а ограничился лишь рассмотрением соотношения между квантовыми и классическими представлениями. На ряде примеров им было показано, что в пределе больших квантовых чисел (системы с энергией колебания пШ, где я — большое число) квантовые законы физики переходят в классические. Эти примеры им были обобщены в общий принцип, справедливый для всех случаев и систем. Таким образом классическую физику не следует противоставлять квантовой. Первая является лишь предельным частным случаем второй. Принцип соответствия имел громадное практическое значение он позволил применять к квантовым системам законы классической физики для вычислений интенсивностей и поляризации, находя соответствующие величины для предельного случая больших квантовых чисел и перенося затем результаты на любые квантовые системы, не вступая при этом в противоречие с квантовой физикой. Это дало возможность дополнить квантовую теорию света описанием волновых свойств оптических явлений. [c.62]

Другим фактором, способствуюш,им ступенчатой ионизации, является наличие так называемых метастабильных состояний атома. Согласно теории атома не все переходы электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий могут происходить путём излучения соответствующего кванта света. Некоторые переходы, как выражаются в теории атома, запрещены . Запреты фиксируются определёнными соотношениями между квантовыми числами энергетических уровнен. Уровни энергии, с которых электрон не может перейти спонтанно (путём излучения света) ни на основной, ни на один из других нижележащих уровней, называются метастабильными уровнями, соответствующее состояние атома — метастабильным состоянием, а сам атом в таком состоянии — метастаб1ыьным атомом. Для того чтобы электрон всё же вернулся с метастабильного уровня иа основной уровень энергии, нужно электрон сначала поднять новым соударением первого рода или поглощением соответствующего светового кванта на другой, более высокий уровень, с которого он может перейти непосредственно на основной уровень с превращением энергии возбуждения атома в энергию излучения. Более детальное рассмотрение вопроса о метастабильных состояниях в квантовой механике показывает, что спонтанный переход с метастабильного уровня на уровень, лежащий ниже, всё же возможен, но только вероятность такого перехода чрезвычайно мала, переходы чрезвычайно редки ). Предоставленный самому себе метастабильный атом остаётся на верхнем энергетическом уровне в течение времени, много большего, чем иужно для того, чтобы в лабораторных условиях газового разряда атом был выведен из этого состояния под действием одной из указанных выше причин или при взаимодействии со стенкой разрядной трубки. Поэтому в обычных условиях запрещённые спектральные линии, соответствующие переходам с метастабильных. состояний, не могут быть обнаружены вследствие их крайне малой интенсивности. Однако не в лабораторном, а в мировом масштабе такие запрещённые линии удаётся обнаружить. Так, в спектрах некоторых туманностей звёздного неба, представляющих собой газы в очень разреженном состоянии, были обнаружены доволшо яркие линии, не наблюдаемые, в зем- [c.210]

Пользуясь принципами квантовой механики, можно рассчитать для некоторых красителей разность энергии так же, как и другие характеристики электронных переходов между основным и возбужденным состоянием сложных молекул красителей, так что и длина волны и интенсивность поглощения будут тесно связаны со строением молекулы. Тем не менее продолжающиеся поиски эмпирических зависимостей между строением и спектрами являются весьма полезными, особенно, если они могут дать и количественные зависимости, как это было в случае групп красителей, изучавщихся Люисом и Брукером. Кванто-механический расчет простых молекул и обсуждение электронных структур сложных красителей являются двумя различными приближенными методами, следуя которым за последние годы сложная теория цветности органических молекул приобрела ясные очертания. [c.448]

В основе математического описания процессов релеевского и комбинационного рассеяния лежит выражение для тензора рассеяния. Соответствующие формулы для тензора рассеяния были получены Крамерсом и Гейзенбергом еще до создания общей квантовой механики. Однако существует также способ вывода этих формул, в котором для описания положения электронов в атомах и молекулах и для вычисления энергии атомов и молекул используется аппарат квантовой механики, а для описания возмущения системы электромагнитным полем — классические выражения. Этот метод в отличие от другого метода, в котором поле излучения описывается квантовомеханически и рассеивающая частица вместе с полем рассматривается как единая система, называется принципом соответствия. В этом методе плотность поля излучения падающего и рассеянного света в теории не фигурирует. Эйнштейн показал, что поглощение и излучение света может быть как спонтанным, так и индуцированным (или стимулированным) и интенсивности процессов поглощения и излучения зависят от плотности поля излучения. Следовательно, для объяснения процессов стимулированного и инверсного комбинационного рассеяния принцип соответствия дает немного, хотя позволяет вычислять индуцированный дипольный момент перехода между двумя квантовыми состояниями рассеивающей частицы, а это в свою очередь дает информацию о пространственном распределении рассеянного света. [c.9]