Свет кванты

У ниве реальная постоянная Планка и квантовая механика. В 1900 г. немецкий физик Планк, изучая распределение энергии в спектре лучеиспускания абсолютно черного тела, пришел к заключению, что всякое излучение и поглош,ение световой энергии происходит малыми порциями, имеющими определенное значение для каждого вида излучения. Эта порция энергии получила название квант света, квант энергии, или фотон. Планк установил, что энергия кванта ( ) прямо пропорциональна частоте излучения (V), т. е. [c.10]

Часть солнечной энергии доходит до Земли в виде фотонов света (квантов) — дискретной электромагнитной энергии. Только 0,1—1,0% этой энергии используют фотосинтезирующие организмы. В течение года даже из этого количества усвоенной энергии в процессе фотосинтеза образуется 164 млрд. т органической массы. Аккумулированная в органических веществах энергия широко используется в микробиологическом биосинтезе. В него, естественно, включаются и другие виды энергии, которые используют предприятия микробиологической промышленности (электричество, топливо). Человек употребляет в пищу главным образом органическую массу, полученную в сельскохозяйственном производстве, которая составляет 5% всей продукции фотосинтеза. Огромные богатства органических веществ содержат леса. Их продукция рассматривается как перспективное сырье для микробиологической промышленности. [c.8]

Молекула и другие молекулярные частицы (радикал, ион, ион-радикал) при поглощении света переходят из основного в возбужденное состояние. При этом молекулы в растворе (или газовой фазе) поглощают свет (квант света) только строго определенной длины волны, т. е. строго определенной энергии. Каждая молекула в данный момент может поглотить не больше [c.258]

Оптические свойства молекулы определяются ее способностью поглощать и излучать свет различных длин волн основной оптической постоянной молекулы является поляризуемость. Поглощение молекулой света (квантов энергии) является результатом изменения состояния электронной оболочки молекулы, колебания атомных ядер в молекуле и вращения молекулы как целого. Эти три вида движения, представляющие собой энергетические переходы, тесно связаны между собой. Если ме- [c.71]

Вообще говоря, инициирование хлорирования метана светом, близким к ультрафиолетовому, могло бы быть следствием активации либо метана, либо хлора, либо их обоих. Однако метан бесцветен, а хлор имеет желто-зеленую окраску, откуда следует, что хлор, а не метан, взаимодействует с видимым светом. Квант близкого к ультрафиолетовому света, поглощаемый газообразным хлором, может дать более чем достаточно энергии (около 70 ккал на 1 моль хлора, поглощающего моль фотонов) для того, чтобы [c.88]

Данный процесс обратим. Он также происходит, когда атом взаимодействует с соответствующим квантом света квант света поглощается, и за счет этого атом переходит в возбужденное состояние Л (поглощение излучения). Эмиссия и абсорбция квантов света подчиняются соотношениям частот Бора (1. 13). [c.18]

Сам Планк долгое время полагал, что испускание и поглощение света квантами есть свойство излучающих тел, а не самого излучения, которое способно иметь любую энергию и поэтому могло бы поглощаться непрерывно. Однако в 1905 г. А. Эйнштейн, анализируя явление фотоэлектрического эффект а пришел к выводу, что электромагнитная (лучистая) энергия существует только в форме квантов и что, следовательно, излучение представляет собой поток неделимых материальных частиц (фотонов), энергия которых определяется уравнением Планка. [c.62]

I Скорость поглощения света (квант/с) в объеме I см I — оп- [c.480]

При падении света на металл электроны могут испускаться в том случае, если энергия фотонов достаточно велика. Для щелочных, металлов достаточно энергии видимого света в других случаях должен применяться ультрафиолетовый свет, квант которого больше. Скорость фотоэлектронов (электронов, испускаемых атомом при поглощении фотона) 1) не зависит от интенсивности света (интенсивность только увеличивает число фотоэлектронов) и 2) зависит от длины волны света, возрастая при уменьшении длины волны, В 1905 г. Эйнштейн вывел свое фотоэлектрическое уравнение, основанное нз квантовой гипотезе Планка [c.21]

Одна хромофорная группа молекулы не может поглотить сразу два кванта монохроматического света. Квант света поглощается одним из электронов молекулы, и при этом она переходит в так называемое электронное возбужденное состояние. Уровни энергии электронов квантованы. Обычно электроны находятся на своих нижних, основных энергетических уровнях. После поглощения кванта света электрон переходит на более высокий энергетический уровень, а на основном уровне остается электронная недостаточность (электронная дырка ). Это соответствует переходу молекулы в электронное возбужденное состояние. Электрон может находиться на верхнем уровне очень непродолжительно. Время жизни электронного возбужденного состояния молекулы зави- [c.138]

Однако не все кванты, испускаемые возбужденными частицами, достигают приемника света. Квант света может быть поглощен невозбужденным атомом и, таким образом, не будет зафиксирован приемником излучения. Это так называемое с а м о-поглощение. С увеличением концентрации вещества само-поглощение возрастает. [c.17]

Схематически процесс фотосинтеза можно представить следующим образом энергия света (кванты света) поглощается молекулой хлорофилла. В результате электроны хлорофилла переходят на возбужденные уровни один из них соответствует уровню неспаренных электронов, находящихся в атомах кислорода и азота порфириновой системы, а другой — возбужденному состоянию электронов, образующих систему сопряженных двойных связей порфиринового цикла. [c.197]

Сенсибилизированные реакции. Классическим примером сенсибилизированной реакции является разложение молекулярного водорода в присутствии паров ртути (Карие и Франк, 1922). При освещении водорода ультрафиолетовой ртутной линией Х = 2537 А разложения его не происходит, хотя доставляемые этим светом кванты несут достаточную энергию (112 б. кал моль, в то время как энергия связи обоих атомов водорода в его молекуле равна лишь 102 б.кал). Объясняется это тем, что молекулы водорода не абсорбируют света этой длины волны. Если же примешать к водороду п ры ртути, то атомы последней поглощают кванты линии 2537 А, возбуждаются при этом и передают возбуждение молекулам водорода, которые распадаются на атомы. Весь процесс протекает по следующей схеме [c.494]

Сам Планк долгое время полагал, что испускание и поглощение света квантами есть свойство излучающих тел, а не самого излучения, которое способно иметь любую энергию и поэтому могло бы поглощаться непрерывно. Однако в 1905 г. А. Эйнштейн, анализируя явление фотоэлектрического эффекта, пришел к X выводу, что электромагнитная (лучи- [c.64]

В 1924 г. французский физик Луи де Бройль высказал предположение о том, что электроны, подобно световым волнам, движутся волнами. Наименьшие единицы света кванты света) называются фотонами. Массу фотона можно вычислить по уравнению Эйнштейна, которое устанавливает эквивалентность массы и энергии [c.17]

Переход от полупроводников к диэлектрикам. Величина ширины запрещенной зоны может позволить провести условную границу между полупроводниками и диэлектриками. Возбуждение изолированного атома с переходом электрона на вышележащий уровень может быть осуществлено с помощью кванта света подходящей величины (поглощение кванта). При обратном процессе имеет место выделение кванта той же величины. В твердом теле этот механизм столь же эффективен не только тепловая энергия, но и свет резко влияют на электропроводность полупроводников (и диэлектриков), почему и различаются, как известно, темновая и световая проводимости. Связь между АЕ и длиной волны света, квант которого отвечает этой АЕ, устанавливается выражением [c.330]

Однако активность молекул зависит не только от их кинетической энергии, но и от уровня энергии электронов в их атомах. Поэтому концентрация активных молекул зависит не только от температуры, но и от других факторов. К таким факторам относится прежде всего свет. Кванты [c.204]

В нашем изложении мы многократно встречались с размерными постоянными. Обычно эти постоянные входят в какой-нибудь фактор пропорциональности в выражении эмпирически открытого закона природы. Такими постоянными являются постоянная тяготения, скорость света, квант действия, постоянная закона Стефана и т. д. Числовая величина размерных постоянных зависит от величины основных единиц, причем вид этой зависимости выражается формулами размерности. Меняя величину основных единиц, мы можем изменять как угодно числовую величину размерных постоянных. В частности, приписывая основным единицам подходящие величины, мы можем приравнять числовые значения некоторых размерных постоянных единице. Но размерные постоянные обыкновенно являются выражением некоторого универсального закона природы. Если основные единицы выбраны так, что размерные постоянные равны единице, то тем самым мы определяем размер единиц по отношению к универсальным явлениям вместо того, чтобы связывать их с такими случайными явлениями, как, например, плотность воды при атмосферном давлении и определенной температуре. Вследствие этого наши единицы становятся более значительными. [c.112]

Определим по формулам размерности группу абсолютных единиц, данных Планком. Для фиксации единиц мы выбираем постоянную тяготения, скорость света, квант действия и газовую постоянную. Мы требуем, чтобы основные единицы обладали такими размерами, чтобы эти универсальные постоянные все имели значение 1 в новой системе. Задачу можно упростить для нашего изложения, опустив газовую постоянную, потому что только в нее входит единица температуры. Ясно, однако, что после определения единиц массы, длины и времени можно сделать газовую постоянную равной единице соответствующим выбо- [c.112]

Очевидно, что нам нужно выбрать столько же постоянных, сколько имеется основных единиц, иначе не хватит уравнений для определения неизвестных. Так, например, в только что разобранном случае мы фиксировали 4 константы гравитационную, постоянную, скорость света, квант действия и газовую постоянную в соответствии с этим у нас было 4 основных единицы. Существенно помнить однако, что не всякие 4 алгебраических уравнения с 4 неизвестными имеют решение, для этого их коэффициенты должны удовлетворять некоторому условию. В применении к формулам размерности, в которые входят неизвестные, это условие сводится к тому, что детерминант показателей не должен равняться нулю. Вообще говоря, нельзя ожидать, что случайно взятый четырехстрочный детерминант будет равняться нулю. В случае детерминантов, составленных из показателей формул размерностей постоянных природы, это, однако, не так. Соответствующие формулы размерности почти всегда очень просты, и показатели почти всегда малые целые числа. При таких условиях равенство нулю детерминанта показателей — явление обычное, и часто предложенная схема определения абсолютных единиц оказывается невозможной. Исчезновение детерминанта указывает, что все величины не являются размерно независимыми, т.е. вместо четырех независимых величин, при помощи которых надо определить неизвестные, мы имеем меньшее число. Например, мы нашли, что постоянная тяготения имеет формулу размерности, совпадающую с размерностью квадрата отношения заряда к массе электрона. Это значит, что мы не можем построить систему [c.115]

Разберем эту гипотезу Льюиса на числовом примере. Мы уже определили величину основных единиц, получаемых на основе постоянной тяготения, скорости света, кванта действия и газовой постоянной. Найдем теперь, какие единицы получатся на основе q, с, к и е Задача во всех деталях такая же, как и прежде, и нет необходимости снова выписывать уравнения. [c.118]

Нужно отметить, что различные методы активирования (облучение УФ-светом, -квантами и потоком электронов) приводят ь одинаковому соотношению цис- и гранс-изомеров (табл. 19). Вме сте с тем при значительных мощностях доз 7-излучени [4-10 эВ/(см -с)] отмечены реакции разрыва связей С—Су С—Н, находящихся в р-положении к двойной связи [26], а в при сутствии добавок — присоединение по двойной связи, перераспре деление водорода и миграция двойной связи [26—31]. Однако ос новной реакцией по-прежнему остается ц с-гранс-изомеризация скорость которой по меньшей мере на порядок выше скоростей по бочных реакций. Значительные количества побочных продукте при активированной ц с-транс-изомеризации образуются, в основ ном, после достижения равновесия. Так, при облучении корично кислоты рентгеновскими лучами и 7-квантами Со [мощность дозь 1,3-10 эВ/(смЗ-с)] после достижения, равновесия между цис- 1 транс-изомерами образуется соответственно 25—50% побочны продуктов [15]. [c.64]

Корпускулярная природа света обнаруживается при взаимодействии его с отдельными молекулами, которые поглощают и испускают свет квантами величины Av. Согласно теории Эйнштейна, кванты света обладают по крайней мере некоторыми динамическими свойствами частиц и известны под названием фотонов. Но идея частицеподобных фотонов не избавляет от необходимости понимать свет как волну, поскольку только волновой теорией можно объяснить явления дифракции и интерференции. Фактически этот дуализм не ограничивается только светом он распространяется и на элементарные частицы вещества, ярким примером чего может служить дифракция электронов [c.9]

По современным представлениям, в поглощении ультрафиолетовых и видимых лучей света з аствуют главным образом валентные электроны молекул. Световой поток не непрерывен, он состоит из отдельных порций — квантов энергии, называемых фотон а-м и. Материя также поглощает свет квантами. Энергия кванта света затрачивается на возбуждение электрона и переход его на орбиталь с более высокой энергией в таких случаях говорят [c.235]

Это многообразие возможных способов изменения энергетического состояния молекул определяет также и способность молекул к ассоциации. При излучении одной молекулой света (квантов энергии) энергия ее понижается по сравнению с соседними молекулами, и молекула прн таких условиях может становиться ядром ассоциации. Этот эффект является наиболее заметным при ассоциации лголекул с постоянным динольным моментом. [c.72]

Второй закон фотохимии, сформулированный в 1912 г. Эйнштейном, заключается в том, что одна молекула реагирующего вещества может быть активирована в результате поглощения одного кванта света. Квант света представляет собой минимальное количество энергии, которое может быть получено от луча света материальной системой (гл. VIII). Величина кванта зависит от частоты света она равна hv, где h — постоянная Планка, равная 6,6238 10" эрг-сек, а v — частота света, равная с/ , где с — скорость света и — длина волны света. В некоторых системах, таких, как системы, содержащие довольно устойчивые краски, молекулы поглощают много квантов света, прежде чем одна из молекул разложится вот почему в случае устойчивых красок выцветание их под действием света происходит медленно. В некоторых более простых системах поглощение одного кванта света вызывает реакцию или распад одной молекулы. Существуют и такие системы, в которых световой квант может вызвать цепную реакцию. Примерами в этом отношении могут служить фотохимические реакции водорода с хлором я водорода с бромом. Смесь водорода с бромом в результате фотохимической реакции светится го.аубым светом, испускаемым бромистым водородом. Водород прозрачен для видимого света бром, красноватый цвет которого обусловлен сильным поглощением синих и фиолетовых лучей, является в фотохимическом отношении активной составляющей данной смеси. Поглощение кванта синего света молекулой брома приводит к расщеплению этой молекулы на два атома брома [c.333]

Раман-спектры. В 1928 г. Мандельштам с Ландс-Зергом и Раман почти одновременно открыли новое замечательное явление, получившее наименование Раман-эффекта л ставшее за короткое время одним из важнейших методов изучения троения молекул. Заключается оно в следующем. При переходе молекулы от одного уровня к другому ею испускается (при свечении) или поглощается (при абсорбции) квант света /iv. Для вращений и колебаний в молекулах этот квант, как мы видели, аает спектральную линию, лежащую в трудно доступной промерам и наблюдению инфракрасной области. Это обстоятельство служило вплоть до последнего времени главным препятствием к широкому использованию инфракрасных спектров для изучения строения молекул. Если тело, состоящее из однородных молекул, подвергнуть освещению монохроматическим светом, кванты которого имеют размер avq, то рассеиваемый этим телом свет наряду с квантами испускает также кванты h4Q- -h > и Avq — AV, образуемые первые за счет присоединения к освещающему кванту кванта, испускаемого возбужденной молекулой при возращении ее к более низкому уровню, и вторые— вследствие частичного расходования энергии падающего [c.327]

Единицы измерения. Согласно закону Гротгуса — Дрэйпера, фотохимические изменения происходят только при поглощении веществом света. Квант света переводит молекулу из основного состояния с энергией Е в возбужденное, с энергией Е . Изменение энергии определяется соотношением Бора [c.6]

Перед нами таблица из двенадцати размерных постоянных, на основе которых желательно определить абсолютную систему единиц. Постоянные определены через 4 основные единицы, поэтому, вообще говоря, достаточно четырех любых констант из двенадцати для определения абсолютной системы. Однако показатели настолько просты, что в действительности во многих случаях детерминант показателей равен нулю, и данное сочетание констант оказывается непригодным. Так, например, С с точки зрения размерности определяется той же формулой, как и h , поэтому непригодна ни одна комбинация, в которую одновременно входят С, h я с. Постоянная к имеет такую же размерность, как ha , и, следовательно, сочетание к, с, h и а тоже не годится. N и к разноразмерны, следовательно, исключаются все комбинации, в которые входят к и N. Этими примерами число непригодных случаев не ограничивается. Мораль заключается в том, что не следует пытаться строить абсолютную систему единиц на основе какой-либо комбинации постоянных, не убедившись сначала в возможности этого. Невозможными могут оказаться сочетания, кажущиеся на первый взгляд особенно подходящими. Нельзя, например, одновременно приравнять единице скорость света, квант действия, заряд электрона и газовую постоянную. [c.117]

Кроме известных существует еще большой класс микрочастиц, которые я называю хрононами. Обычно наименование отражает либо историю открытия частицы, либо ее главное назначение, хотя каждая из них представляет собой большую гроздь порций разнородных и равноправных веществ. Например, электрон был назван так, ибо его открыли в рамках учения об электричестве, фотон — при изучении световых явлений ( частица света , квант света ), Хронон содержит порции метрического вещества (имеет разлГеры, массу), ротационного (спин), вибрационного (колебательного) и некоторые другие, Но нас будут интересовать главным образом его хрональные свойства, [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология