Излучение (фотонный газ)

Точно так же, если молекула, находящаяся на одном пз возбужден -ных электронных уровней, теряет энергию благодаря испусканию света, переход приводит к излучению фотона с определенной частотой. [c.293]

В температурном диапазоне свыше 1000 К в твердом теле появляется достаточное количество фотонов, которые также участвуют в переносе теплоты, особенно в материалах, прозрачных для инфракрасного излучения. Фотоны также должны рассматри.ваться как частицы, и долн теплопроводности для всех трех видов носителей должны иметь вид [c.190]

Интенсивность спектральной линии возрастает пропорционально концентрации невозбужденных атомов в плазме N0, а следовательно и концентрации элемента в пробе только при малых значениях этих величин. При более высоких концентрациях атомов зависимость интенсивности от N0 ослабляется вследствие эффекта поглощения плазмой излученных фотонов (самопоглощение). Влияние самопоглощения наиболее выражено для резонансных линий, так как в этом случае фотоны поглощаются атомами, находящимися в основном состоянии, т. е. преобладающими в плазме. При очень высоких концентрациях элемента и, соответственно, высоком самопоглощении интенсивность спектральной линии достигает максимума, не зависит от концентрации и равна интенсивности излучения абсолютно черного тела для данной температуры в данном спектральном интервале длин волн. [c.11]

Постулаты Бора. В основе теории Бора лежат два постулата, выходящие за рамки классической физики. Согласно первому постулату атом не излучает энергию и является устойчивым лишь в некоторых стационарных (неизменных во времени) состояниях, соответствующих дискретному (прерывному) ряду возможных значений энергии Ех, г, з--- Любое изменение энергии связано с квантовым (скачкообразным) переходом из одного состояния в другое. Согласно второму постулату при переходе из одного стационарного состояния с энергией г в другое с энергией Еь атом испускает или поглощает свет определенной частоты в виде кванта излучения (фотона) /IV. Причем [c.44]

Если возбужденное ядро имеет небольшую энергию, то его переход в невозбужденное состояние может происходить излучением фотона или электрона конверсии. Электрон конверсии срывается с /(-оболочки атома. Вследствие этого уизлучение низкой энергии сопровождается [c.318]

Дезактивирование возбужденного состояния может также происходить без излучения фотонов. Подобные безызлучательные переходы осуществляются при электрическом взаимодействии частицы с окружающей средой. Возвращение в основное состояние происходит непосредственно (процесс релаксации) или через промежуточные стадии. Безызлучательный переход возбужденных электронов с изменением спина может привести к неустойчивому промежуточному состоянию (триплетное состояние). После определенного времени пребывания в нем электроны возвращаются в основное невозбужденное состояние процесс этот сопровождается испусканием квантов более длинноволнового излучения (люминесценция). Если эмиссия света происходит только тогда, когда подводится энергия извне, говорят о флуо- [c.180]

Очевидно, что на химическое состояние вещества сможет влиять то излучение, фотоны которого имеют энергию не ниже отмеченных величин. [c.143]

В большинстве случаев атом может находиться в возбужденном состоянии в течение примерно 10 сек. После этого он самопроизвольно переходит на более низкий уровень с излучением фотона. Чем чаще совершаются такие переходы, тем больше интенсивность соответствующей спектральной линии. Для определения интенсивности линии необходимо знать число атомов, находящихся в возбужденном состоянии на соответствующем верхнем уровне. [c.49]

Для излучения фотона необходимо, чтобы рекомбинирующие электрон и дырка имели равные по величине и противоположные по направлению импульсы. Выполнение такого условия для целого ряда полупроводников является маловероятным и в этом случае интенсивность излучения фотонов мала. [c.138]

Световой квант был назван А. Эйнштейном фотоном, и, следовательно, уравнения e = ftv или е=йо) выражают энергию фотона. Таким образом, намечается некоторый синтез волновых и корпус-К лярных идей и вместе с тем обнаруживается тот удивительный дуализм объектов микромира, который не имеет практических аналогий в макромире. Фотон характеризуется волновыми свойствами (частотой), но в то же время он имеет и признаки частицы. Подтверждение этому было получено в 1922 г. в опытах Комптона, исследовавшего взаимодействие квантов рентгеновского излучения (фотонов) с электроном. При столкновении фотона с электроном оба они ведут себя как частицы и их траектории можно рассчитать по законам механики. [c.27]

В спектроскопических методах аналитический сигнал возникает при поглощении или испускании квантов электромагнитного излучения — фотонов. Это возможно, если атом, молекула или ион имеет энергетические уровни, разница между которыми равна энергии фотона. Аналитический сигнал тогда появляется вследствие перемещения электронов с одного уровня на другой, изменения колебательной и вращательной энергии молекулы, изменения энергии при различной ориентации магнитных диполей данной частицы в магнитном поле. [c.19]

Порции энергии hv. А. Эйнштейн впервые предположил, что эти порции энергии сохраняют дискретный характер и между актами излучения и поглощения. Таким образом была в некотором виде возрождена прежняя корпускулярная теория света Ньютона. Энергия этих корпускул (частиц) излучения — фотонов — выражается уравнением [c.299]

При поглощении излучения фотон поглощается молекулой, при этом данное квантовое состояние характеризуется определенными волновой функцией и энергией Е". Возможен переход в другое квантовое состояние, характеризуемое другой волновой функцией и другой энергией Е. При испускании излучения фотон испускается молекулой, которая переходит с более высокого уровня энергии на более низкий. В процессах поглощения или испускания полная энергия должна сохраняться. Это приводит к следующему соотношению [c.458]

НОГО состояния в основное. В этом случае планарная возбужденная молекула с ВПЗ в результате поворота аминогруппы трансформируется в изогнутую молекулу с внутримолекулярным переносом заряда, которая переходит в основное состояние без излучения фотона [341]. Определены зависящие от растворителя константы скорости перехода возбужденных молекул в основное состояние как без испускания, так и с испусканием фотона [341]. [c.439]

Поглощая квант с энергией /IV, атом с основного уровня I переходит на возбужденный уровень 2 (рис. 14.61, а). При спонтанном переходе атома из возбужденного состояния 2 в основное 1 атом испускает квант света с той же частотой V. Флуоресценция такого рода называется резонансной. Резонансная флуоресценция может наблюдаться и при возбуждении более высоких состояний (рис. 14.61, б). Если переход 2— 3 разрешен, то в спектре флуоресценции наряду с линией 5—>7 будет наблюдаться и линия 3—>2 (рис. 14.61, в). В тех сл) аях, когда уровень 2 расположен достаточно близко к уровню 1 (рис. 14.61, г), он может заметно заселяться в результате термического возбуждения. При этом может иметь место поглощение фотонов, соответствующее переходу 2— 3 с последующим излучением фотонов с частотами Уз-Уг и (рис. 14.61, г). В результате будет наблюдаться линия, длина волны которой меньше длины волны возбуждающего излуче- [c.850]

Помимо флуоресценции и фосфоресценции, существует еще один вид свечения, который идентичен по спектральному составу флуоресценции, но характеризуется длительностью, свойственной фосфоресценции. Этот вид свечения называют замедленной флуоресценцией, поскольку перед излучением фотонов молекула некоторое время находится в триплетном состоянии. Различают два типа замедленной флуоресценции Е- и Р-типа. [c.503]

Закон Вавилова уточняет закон Стокса—Ломмеля и предусматривает возможность возникновения люминесценции при возбуждении ее светом с большей длиной волны, чем свет люминесценции (антистоксовая область возбуждения). Данная возможность реализуется вследствие того, что молекулы до поглощения квантов света могут обладать значительным запасом колебательной энергии, которая, суммируясь с энергией поглощенных квантов, может приводить к излучению фотонов с большей энергией [c.504]

Испускание и поглощение магнитного излучения фотонов М1 возможно при выполнении правил отбора [c.457]

Из-за слабой спин-орбитальной связи в атомах вероятности этих переходов очень малы. Оптические переходы AI1 возможны и между компонентами разных мультиплетов тонкой структуры, соответствующими состояниям одинаковой четности. Из-за малой вероятности испускания квантов AI1 в обычных условиях атом теряет энергию возбуждения при взаимодействии с другим атомом (неупругие столкновения) непосредственно без излучения. В сильно разреженных газах (межзвездные туманности) столкновения между атомами очень редки. В этом случае атом может освободиться от возбуждения только путем излучения AI1 (если излучение фотонов 1 запрещено). Такое излучение магнитных ДИПОЛЬНЫХ квантов действительно наблюдается при квантовых переходах в атомах межзвездного газа — линии свечения туманностей, где оно соответствует квантовым переходам в дважды ионизированных атомах кислорода. [c.458]

Мягкое бета-излучение Фотоны тормозного излучения Энергия решетки [c.207]

При наличии -излучений могут наблюдаться дискретные полосы энергии частиц, но их возникновение обусловлено фотоэлектрической эмиссией планетарных электронов при излучении -фотонов этот процесс называется внутренней конверсией и представляет собой совершенно иное явление, чем ядерное р-излучение. [c.24]

Так, атом натрия в основном состоянии имеет конфигурацию Is 2 2 2/ 3s . Электрон -орбитали может быть легко возбужден, так что перейдет на Зр-орбиталь. Возвращение возбужденного электрона обратно на 35-орбиталь сопровождается излучением фотона в видимой области спектра. Поэтому при внесении натриевой соли в бесцветное пламя газовой горелки она окрашивается в желтый цвет. Под действием высокой температуры пламени наступает термическая диссоциация соли, возбуждение 35-электрона и эмиссия желтого света (Я = 589 нм) при его возвращении на исходную 35-орбиталь. [c.156]

Имеется еще одно важное дополнительное условие. Псевдоожиженный слой является динамической системой, причем скорость движения твердых частиц и газовых пузырей равна нескольким десяткам сантиметров в 1с. Для получения требуемого сигнала за промежуток времени, достаточно малый по сравнению с необходимым для измевення положения пузыря, нужна высокая плотность рентгеновского излучения. Фотоны не только должны иметь энергию, необходимую для проникновения через слой заданной толщины, но достаточное их число должно достигать экрана или фотопластинки, дабы можно было получить изображение, например, за 0,01 с. Это означает, что сила анодного тока должна составлять несколько сот миллиампер, что близко к пределу для медицинского оборудования и на порядок выше, чем в аппаратах для исследования сварных швов. [c.129]

Рекомбинационная люминесценция. Как мы видели выше, при собственном поглощении света образуются свободные носители (электрон и дырка), претерпевающие рассеяние, которое в течение времени релаксации заставляет электрон опуститься на дно зоны проводимости, а дырку подняться к потолку валентной зоны. Такое равновесное состояние между свободными носителями и кристаллической решеткой устанавливается за время порядка 10 — 10 с [101. Прямая рекомбинация (переход зона—зона) электрона и дырки с излучением фотона (рис. 80, г, переход 1) наиболее вероятна, если после процесса релаксации волновые векторы электрона и дырки одинаковы (/г = кр). В частности, такой случай реализуется, когда валентная зона и зона проводимости очень чистого, совершенного кристалла (например, 1п8Ь) имеют собст- [c.433]

Такой подход, однако, не может полностью объяснить спектр. В предыдущей главе отмечалось, что фотон имеет угловой момент н его спин равен единице. Если фотон покидает атом, то для сохранения полного углового момента электронный угловой момент должен измениться на величину, которую уносит с собой вращающийся фотон. Это означает, например, что электрон с -орбитали (/=2) не может перейти на инжнюю х-орбиталь ( =0) с излучением фотона, носко.аьку испускаемый фотон не может унести с собой достаточную величину углового момента. Электрон с орби-тали (в дальнейшем мы будем называть его -элекгроном) может перейти па нижнюю р-орбиталь (становясь р-электроном), так как I изменяется иа единицу, и разность угловых моментов может быть унесена фотоном. Из этого обсуждения следует, что некоторые пб-ре.ходы разрешены, а другие запрещены. Утверждения о том, какие [c.484]

Между стационарными состояниями в А. возможны квантовые переходы. Прн переходе с более высокого уровня энергии Е, на более низкий Ек А. отдает энергию ( , — Ек), при обратном переходе получает ее, Прн излучательных переходах А. испускает или поглощает квант электромагн. излучения (фотон). Возможны и безызлучательные переходы, когда А. отдает или получает энергию прн взаимод. с др. частицами, с к-рыми он сталкивается (напр,, в газах) нлн длительно связан (в молекулах, жидкостях и твердых телах). В атомарных газах в результате столкновения своб. А. с др. частицей он может перейти на др. уровень энергии-испытать неупругое столкновение при упругом столкновении изменяется лишь кинетич. энергия поступат. движения А., а его полная внутр. энергия Е остается неизменной. Неупругое столкновение своб. А, с быстро движущимся электроном, отдающим этому А. свою кинетич энергию,-возбуждение А, электронным ударом-однн нз методов определения уровней энергии А. [c.215]

Благодаря узкой ширине полосы излучения фотонного источника можно получить спектры высокого разрешения. Источником обычно является гелиевая разрядная лампа, дающая линии при 21,21 (Не ) и 40,82 (Hell) эБ с шириной несколько миллиэлектронвольт. Б качестве альтернативы можно использовать монохроматизированное синхротронное излучение. [c.320]

Это соотношение назывг ется правилом отбора. Оно является следствием Сохранения момента и четности системы атом + поле излучения . В случав дипольного излучения фотон обладает моментом в =1 и является нечетной частицей. Из сохранения момента системы следует I =1 +в т.е. 1 может принимать значения 1+1, 1, 1,-1- Из сох- [c.23]

Безызлучательные переходы, делающие квантовый выход -у меньщим единицы, сводятся к интерконверсии и деградации световой энергии [164]. Молекула, возбужденная фотоном АУа до некоторого синглетного уровня ё в], может с вероятностью / истратить эту энергию в результате флуоресценции, т. е. излучения фотона hvf , в ней может произойти внутренняя конверсия энергии в колебания с соаутствующей деградацией в тепло она может перейти без излучения на метастабильный, триплетный уровень ё то, растрачивая часть энергии возбуждения и колебаний. В дальнейшем энергия го может выделиться в виде фотона фосфоресценции курн или превратиться в колебательную с деградацией ее в тепло. Все эти процессы представлены схематически на рис. 5.24. [c.322]

Люминесценция, в отличие от теплового свечения, является неравновесным излучением. Для того чтобы вызвать люминесценцию вещества, к нему необходимо подвести извне определенное количество энергии. Частицы вещества (атомы, молекулы), поглощая поступающую извне энергию, переходят в возбужденное энергетическое состояние. Возбужденные частицы довольно быстро теряют избыточную энергию и переходят в основное состояние. Такой переход может совершаться с излучением фотонов люминесценции или безызлучательно, путем передачи энергии окружающим частицам в виде тепла. Для возникновения люминесценции необходимо, чтобы вероятность излучательных переходов превышала вероятность безызлучательных переходов. Таким образом, явление люминесценции связано с преобразованием поглощенной частицами вещества энергии внешнего источника в энергию их собственного излучения. [c.498]

Г] состоянием называется интеркомбинационной конверсией (ИКК). Этот переход происходит за время 10 -10 с и может конкурировать с флуоресценцией, полностью подавляя последнюю. Молекула, перешедшая в результате интеркомбинационной конверсии на возбужденный колебательный уровень триплетного состояния, быстро релаксирует (КР) до самого низшего колебательного состояния Г,. При определенных условиях (обычно при низкой температуре, -196 °С, в отсутствие парамагнитных молекул) для триплетных молекул оказывается возможным запрещенный переход с уровня Т на уровень 5о с излучением фотонов фосфоресценции (Фс). Это свечение имеет значительно большую длительность 10 -10 с. Энергия фотонов фосфоресцеш1ии меньше энергии фотонов флуоресценции. [c.503]

Фотоэлектронные умножители (см. 6.4) используют в паре со сцинтиллирующим кристаллом для получения электрических сигналов, зависящих от интенсивности и состава излучения. Фотон или частица, вызвавшая сцинтилляцию, приводит к появлению в цепи анода фотоэлектронного умножителя импульса электрического тока, который может быть зарегистрирован. Амплитуда полученного импульса зависит от энергии кванта ионизирующего излучения, материала и размеров сцинтиллирующего монокристалла, а количество импульсов, появляющихся за единицу времени, зависит [c.308]

В фотонных детекторах поглощенные кванты излучения (фотоны) увеличивают число свободных носителей электрического заряда, изменяя электрическое состояние чувствительного элемента. При использовании эффекта фотопроводимости поглощенное ИК-излучение изменяет электропроводность чувствительного элемента. В рамках фотовольтаического эффекта, поглощенное излучение создает электронно-дырочные пары вблизи р-п перехода, генерируя электрический ток. В меньшей степени в детекторах ИК-излучения используют фотоэлектромаг-нитный эффект. [c.211]

Офаничения, связанные со статистической природой излучения фотонов, их взаимодействием с веществом и регистрацией, характерны для любых информационных систем, использующих рентгеновское излучение, но их количественное проявление в ПРВТ имеет особенности. [c.121]

Спонтанное излучение фотонов только частично определяет время л<изни состояния, так как наряду со спрятанным излучением фотонов возможны другие процессы потери энергии возбуждения квантовой системой. К таким процессам относятся взаимодействия между атомными системами, приводящие к безызлучательному переходу энергии возбуждения на другие степени свободы, например, столкновения между атомами может перевести энергию возбуждения в кинетическую энергию их дви-х ения, электронное возбуждение в молекулах и атомах может перейти в колебательное возбуждение ионов. В ядерных системах к таким процессам относятся передача энергии возбуждения ядра электронам атома (явление внутренней конверсии), или ядерные превращения, сопровождающиеся вылетом из ядра нуклонов, электронов и т. д. Если такие процессы характеризовать парциальными временами жизни Ta i), то общее время жизни Та квантового состояния будет определяться формулой [c.459]

Возвращение молекул из возбужденного состояния в исходное может происходить не за один раз, а через серию последовательных переходов на некоторых из них уменьшение энергии происходит путем выделения теплоты, а на других — фотона. Очевидно, что в этом случде энергия излученного фотона или меньше чем У поглощенного, т. е. Уаь > Ует и каЬ8 > Кт, ИЛИ вещество излучает фотоны в более длинноволновой части спектра, по сравнению с,теми фотонами, которые оно поглощает Это явление известно как флуоресценция или люминесценция. Обычно -поглошение света происходит в ультрафиолетовой области, а эмиссия наблюдается в видимой части спектра. [c.168]