Атом во внешнем электрическом поле

Поляризуемость является мерой тех изменений, которые происходят во внешних электронных орбитах, если атом или ион подвергаются действию внешнего электрического поля. Законы, которым подчинена поляризуемость ионов, были выведены Фаянсом с сотрудниками [681. Из этих законов можно сделать следующие заключения. При структуре внешнего электронного слоя, близкой како-му-либо благородному газу, анионы более поляризуемы, чем катионы. Так, для ионов, которые в периодической системе являются соседями неона и аргона, поляризуемость снижается в следующем порядке [c.66]

Индуктомерный эффект — индуцированный полярный эффект, который является, вообще говоря, единственно возможным в насыщенных соединениях. Таким образом, атакующая нитрогруппа может наводить полярность в метильных группах изобутана, приводя к тому, что третичный водородный атом становится наиболее подвижным. Электромерный эффект заключается в смещении электронных пар в рассматриваемой молекуле по таутомерному механизму иод влиянием внешнего электрического поля. Такое движение электронов должно часто происходить под влиянием атакующего реагента в соединениях с двойными связями. [c.168]

При действии на атом внешнего электрического поля также наблюдается эффект расщепления линий, этот эффект назван эффектом Штарка. [c.93]

При действии на атом внешнего электрического поля наблюдается эффект Штарка. В однородном поле, направленном вдоль оси Z, каждый уровень расщепляется таким образом, что компоненты с различными Mj имеют различные энергии. Взаимодействие такого поля с атомом (или молекулой) выражается через электрический диполь-ный момент. В случае атома динольный момент сам возникает благодаря полю, причем наведенный динольный момент связан с напряженностью поля через поляризуе- [c.170]

Примесные полупроводники — вещества, полупроводниковые свойства которых обусловлены примесью малых количеств других элементов. Например, рассмотрим кремний с добавкой фосфора и алюминия. Поскольку каждый атом кремния образует четыре ковалентные связи со своими соседями, чистый кремний можно изобразить так, как показано на рис. 19.23, а. Когда атом кремния замещен атомом фосфора, имеется один лишний валентный электрон атома Р, который не участвует в образовании ковалентных связей. При наличии атомов фосфора в запрещенной зоне ниже края зоны проводимости возникают дополнительные уровни, которые называются донорными уровнями. В данном случае дополнительные энергетические уровни лежат всего лишь на 0,012 эВ ниже края зоны проводимости. Электроны, перешедшие с них в зону проводимости, могут двигаться под действием внешнего электрического поля. Таким образом, кремний с добавкой фосфора является полупроводником п-типа. [c.593]

Симметричный атом неона илп симметричная молекула метана являются неполярными. Однако если пх поместить во внешнее электрическое поле, то электроны и ядра этих частиц смещаются под действием поля и молекулы временно приобретают полярный характер. Это связано как со смещением ядра, так и со смещением электронов, однако более подвижные электроны [c.278]

Поляризуемость. Это величина, показывающая, насколько легко деформируется электронное облако, окружающее атом, под влиянием внешнего электрического поля или других электрически заряженных частиц. В общем случае применительно к молекулам между поляризуемостью а и молекулярной рефракцией к существует следующая зависимость Ыа — число Авогадро) [c.121]

Когда атом помещают в электрическое поле, его эффективная симметрия снижается от 0(3) до С<х>и. Состояния свободного атома классифицируются в соответствии с представлениями группы 0(3). Во внешнем электрическом поле они могут классифицироваться по представлениям группы С , . При про- [c.181]

Атом во внешнем электрическом поле [c.324]

Линейный эффект Штарка может наблюдаться только в системе с кулоновской потенциальной энергией (атом водорода), где имеется вырождение по квантовому числу I. Во всех других атомах поле, действующее на электрон, отличается от кулоновского, поэтому уровни, относящиеся к разным I (следовательно, разной четности), имеют разную энергию. Средний электрический момент в этих состояниях равен нулю. В этом случае влияние внешнего электрического поля будет сказываться на положении энергетических уровней только во втором приближении теории возмущений. Изменение энергии состояния nhn) определяется формулой [c.327]

В отсутствие внешних электрических и магнитных полей энергия не зависит от ориентации спина. В скоплении большого числа ато- [c.43]

Сферическая форма электронного облака 5-электрона не меняется при наложении на атом внешнего электрического или магнитного поля (/=0). [c.71]

Если какое-нибудь вещество поместить между обкладками конденсатора, то электронные оболочки атомов (молекул, ионов) претерпевают изменения. Возьмем наиболее простой случай — атом во внешнем электрическом поле (рис. 16). Положительно заряженное ядро атома будет притягиваться отрицательным полюсом электрического поля, а электронная оболочка — положительным полюсом в результате электронная оболочка деформируется атом становится диполем. Аналогичные изменения претерпевают в электрическом поле и неполярные молекулы (рис. 17). Превращение атомов и [c.67]

По характеру электронной проводимости полупроводники разделяются на два типа, обозначаемые как р-тип (от positiv — положительный) и п-тяп (от negativ — отрицательный). В упрощенной форме различие между ними может быть объяснено на основе того, что отделение электрона от атома (или молекулы) в кристалле полупроводника создает вакансию для электрона (или, как говорят, дырку), которая может замещаться переходом на нее электрона от другого атома, к этому атому — от третьего и т. д. В отсутствие внешнего электрического поля все направления таких перемещений электронов равноценны, но при наложении разности потенциалов одно из направлений становится преимущественным и дырка перемещается в среднем в направлении поля, подобно тому как под действием такого поля перемещается электрон, но в противоположную сторону (дырочная проводимость). [c.145]

Понятие. дырки вводится при описании особого типа проводимости в кристаллах. Если в ионном кристалле под действием света вырывается один из электронов, то освободившееся место, по характеру поведения во внешнем электрическом поле, можно рассматривать как эффективный положительный заряд, равный по абсолютной величине заряду электрона. Дырка может быть занята другим электроном. Тогда место, которое этот электрон покинул, становится новой дыркой . Этот процесс можно рассматривать как перемещение. дырки в кристалле. В ионном кристалле галоидного серебра ион галоида, потерявший электрон под действием света и превратившийся в атом галоида, является местом локализации дырки . [c.3]

Ассоциативная ионизация проявляется при развитии искры, молнии. Первой стадией пробоя в газе при атмосферных давлениях является волна ионизации, которая движется к положительному электрону и создает проводящий канал с относительно малым числом и плотностью заряженных частиц. Далее волна ионизации движется в обратном направлении, создавая относительно высокую плотность заряженных частиц. В результате образуется проводящий канал в газе, по которому и происходит разрядка напряжения. При этом вторая стадия пробоя, отвечающая распространению волны ионизации к отрицательному электрону, не может быть объяснена движением ионов, ибо скорость ее велика (- 10 см/сек). Эта стадия пробоя связана [ПО] с появлением возбужденных атомов за счет поглощения фотонов, движущихся к положительному электроду. Сами фотоны возникают при излучении возбужденных электронным ударом атомов. Возбужденный атом приводит к образованию свободного электрона, который под действием внешнего электрического поля быстро размножается. Поэтому если испускаемый фотон движется по направлению к отрицательно заряженному электроду, то через некоторое время в ту область, где излучился фотон, вернется целая лавина электронов. В результате наблюдается волна ионизации (стриммер), движущаяся против тока электронов и приводящая к увеличению плотности заряженных частиц, т. е. к созданию проводящего канала. [c.83]

Состояние электрона, описываемое побочным квантовым числом I, квантовано в пространстве. Для каждого значения I имеется 2/ 1 энергетически эквивалентных пространственных конфигураций орбиталей, которые описываются магнитным квантовым числом Побочному квантовому числу I = О соответствует одна 5-орбиталь, обладающая шаровой симметрией. Для I = 1 имеются уже три р-орбитали со значениями = —1, О, + 1. Эти орбитали характеризуются равной энергией и в этом отношении полностью эквивалентны, если в атоме отсутствует система осей координат, по которым эти орбитали могли бы быть пространственно ориентированы. Отмечая равноценность трех р-орбиталей, их называют трехкратно вырожденными. Однако, если атом попадает во внешнее электрическое или магнитное поле или же входит в состав молекулы, тем самым задается система координат. Так как по отношению к этой системе отсчета р-орбитали могут ориентироваться различно, то вырождение снимается. Вследствие этого появляется различие в энергиях между состояниями, характеризующимися различными значениями магнитного квантового числа т . Аналогичным образом можно рассмотреть снятие вырождения нескомпенсированных [c.176]

На рис. 18 даются кривые радиального распределения вероятностей локализации электронов для р-, (1- и /-состояний в функции атомных радиусов, максимумы которых отвечают определенным расстояниям. Однако формы электронных облаков здесь значительно усложнены. В отличие от 5-об-лаков, все остальные не имеют сферической симметрии. Не вдаваясь в теоретические детали этого вопроса (см. специальные руководства), отметим, что для -облака его форма не меняется, независимо от того, накладывается ли на атом внешнее магнитное или электрическое поле (здесь влияет только величина радиуса). [c.35]

Атом водорода с электроном, движущимся по той или иной орбите в зависимости от степени его возбуждения, представляет собой электромагнитную систему, способную реагировать на внешние электрические и магнитные поля. В самом деле, электрон, движущийся по орбите, можно рассматривать как виток с током — ампер-виток, создающий магнитное поле, причем сила тока оказывается весьма значительной. [c.36]

Для простоты рассуждения возьмем не сложно построенную молекулу, а отдельный атом с шаровидной формой электронного облака, В таком атоме центры тяжести положительного и отрицательного зарядов находятся в центре шара, т. е. совпадают. Оказывается, что при наложении внешних электрических сил электронное облако смещается, а центры тяжестя положительного. и отрицательного зарядов раздвигаются на определенное расстояние. Таким образом, при наличии электрического поля атом поляризуется — происходит разведение разноименных зарядов. При этом степень поляризации атома зависит от напряженности электрического поля, с увеличением напряженности поля увеличивается и смещение электронов атома под действием электрических сил. [c.78]

При переходе электрона к атому бора последний заряжается отрицательно, а вблизи атома кремния, откуда ушел электрон, локализуется дырка. Примеси, ведущие себя в кремнии подобно бору, называются акцепторами. Уровень энергии акцепторного атома располагается внутри зоны запрещенных энергий вблизи потолка валентной зоны и отделен от последней энергетическим зазором Д а (энергией активации акцептора) (рис. 133, б). Возбуждение электрической проводимости связано с захватом валентного электрона кремния акцепторной примесью и появлением дырки в валентной зоне. При этом электроны в зоне проводимости отсутствуют. При приложении внешнего электрического поля дырки в валентной зоне перемещаются за счет скачкообразного перехода электронов, как это происходит в собственном полупроводнике. Полупроводник, легированный акцепторной примесью, обладает только дырочной проводимостью и называется полупроводником р-типа (от positive — положительный). Электрическая проводимость описывается уравнением [c.315]

Электронная и ато.мная поляризации вызваны упругим смещением электронов и соответственно атомных ядер в молекулах под действием внещнего поля. Ориентационная поляризация обусловлена изменением распределения ориентаций диполей, возникающим при наложении внешнего электрического поля. [c.10]

Рис. 16. Схема деформации электронного облака атома во внешнем электрическом поле а — неполяризованный атом б — атом поляризоваьшый

Молекулярная рефракция — непосредственная мера поляризуемости молекулы, т. е. подвижности зарядов под влиянием внешнего электрического поля. Поляризация связана со смещением (деформацией) электронных оболочек атома относительно его положительно заряженного ядра. В результате смещений электрические центры тяжести положительного и отрицательного электричества не совпадают в одной точке, и атом становится полярным. Полярной становится и составленная из таких атомов молекула. Поляризуется, следовательно, и вещество в целом. В связи с тем, что поляризация молекулы есть суммарный эффект поляризации входяишх в ее состав атомов, численное значение молекулярной рефракции является аддитивным свойством. [c.90]

Все электроны, относящиеся к одному и тому же квантовому уровню, имеют одинаковую энергию, характеризуются одинаковым энергетическим состоянием. Однако это наблюдается лишь при условии отсутствия посторонних влияний на атом. В противном случае (например, при влиянии внешнего электрического поля) обнаруживается, что энергия связи различных электронов каждого данного уровня с ядром неодина--кова. [c.27]

В связи с указанным при помещении золя во внешнее электрическое Поле 1постаяино1го направления гранулы будут пере-мещ аться в этом поле iK проти вопол ож ному полюсу. Такое движение КОЛЛОИДНЫХ ионов (гранул) в электрическом иоле называется элект,рофо1резом. Скорость движения гранул в электрическом поле, т. е. скорость электрофореза I, зависит от многих причин 1) от градиента потенциала внешнего поля, 2) вязкости золя, 3) величины электрокинетического потенциала, [c.255]

Коща неполярная молекула (или атом) попадает во внешнее электрическое поле полярной молекулы с напряженностью Е, происходит смещение внешних электронных оболочек относительно ядер. Это явление называется электронной поляриза-ц и е й Р 1 а Е, те а — коэффициент пропорциональности, получивший название электронн ой поляризуемости, выражает степень смещения электронов электрическим полем, — электрическая постоянная ( Во 8,85 10 Ф/м). [c.99]

В последнее время выращивание больших монокристаллов из гидротермальных растворов, то есть гидротермальный синтез, широко применяется во многих странах, в первую очередь в СССР и Японии. Из гидротермального раствора можно при 400 °С и под давлением 2500 ат в течение нескольких дней вырастить весьма впечатляющий кристалл кварца-иногда до нескольких килограммов. В структуре таких кристаллов намного меньше дефектов, чем в природных, а их стоимость намного меньше. Благодаря экономичности производства кварц стали очень широко использовать в электронике и измерительной технике. Основу его быстрорастущего и самого разнообразного применения создает пьезоэлектрический эффект - относительно небольшое расширение или сжатие кристалла под действием внешних электрических полей. При наложении переменного напряжения в кристалле возбуждаются механические колебания с явно выраженным максимумом интенсивности, возникающим, когда частоты вынужденных колебаний войдут в резонанс с частотой собственных колебаний кристалла, то есть при совпадающих или кратных им частотах. Аккуратно написанные на шлифоваль-но-резальном станке кварцевые детали применяются сегодня миллионами в качестве нормализаторов частот в передатчиках и электронных фильтрах для измерительной техники, для кварцевых часов. С их помощью могут быть получены ультразвуковые колебания. Имеется и обратный эффект-появления электрического поля при деформировании кристалла он используется в различных датчиках давления. [c.72]

Молекула газа состоит из тяжелых частиц — ядер, расположенных в пространстве определенным образом относительно друг друга. Вокруг ядер располагаются легкие частицы — электроны, образуя электронные оболочки атомов, составляюших молекулу и общую электронную оболочку молекулы в целом. Молекула является электрически нейтральной системой, которая состоит из положительных и отрицательных зарядов, компенсирующих друг друга. В природе встречаются в основном два типа молекул. К первому типу относятся такие молекулы, у которых заряды расположены так симметрично, что в отсутствии внешнего электрического поля их днпольный момент равен нулю. К этому типу относятся газы N2, Нг, СО2, СН4 и т. д. Второй тип молекул имеет асимметричное расположение атомов и обладает некоторым дипольным моментом в отсутствии электрического поля. К этой группе относятся газы SO , H2S, NO3, жидкости — вода, нитробензол, эфиры, органические кислоты и др. Если взять атом с шаровидной формой электронного облака, то центры тяжести положительного и отрицательного зарядов совпадают. При воздействии внешнего электрического поля электронное облако смещается и центры тяжести положительного и отрицательного зарядов раздвигаются, происходит поляризация — 110 [c.110]

Эти 21 + 1 орбитали имеют одну и ту же энергию, если только атом не помещен во внешнее электрическое или магнитное поле, которое нарушает сферическую симметрию задачи. Набор решений уравнения Шрёдингера, которые имеют одну и ту же энергию, называют вырожденным набором. [c.35]

Когда атом помещают в однородное внешнее поле, направление поля приводит к появлению выделенного направления в системе. Поэтому такой атом уже нельзя описывать сферической группой симметрии, в которой все направления эквивалентны. 1 Вращение вокруг оси, направленной вдоль поля, должно отличаться от вращения вокруг осей, перпендикулярных направлению поля. Вращательная симметрия такой системы сводится к симметрии двумерной группы вращений Я (2). Осью вращений является вектор внешнего поля. Влияние внешнего поля на операции симметрии других типов, принадлежащих к группе 0(3), зависит от того, в электрическом или магнитном поле находится атом. Электрическое поле обладает свойствами обычного вектора в направлении поля. Этот вектор изменяет знак при инверсии. Следовательно, операция инверсии не является операцией симметрии для электрического поля. Вместе с тем вектор электрического поля симметричен по отношению к отражению в любой плоскости, содержащей этот вектор. В обозначениях точечных групп (при обозначении точечных групп мы будем пользоваться системой Шёнфлиса) такая сим- [c.179]

Если поместить электронную систему (например, атом или молекулу) в магнитное поле, то электроны получают дополнительное количество движения. Они начинают нре-цессировать вокруг направления приложенного поля. Движущиеся заряды — это электрический ток, а электрический ток в свою очередь индуцирует магнитное поле. Такое индуцированное магнитное поле направлено противоположно внешнему магнитному полю и ослабляет его. Индуцированное магнитное поле тем сильнее, чем сильнее само внешнее магнитное поле Hq, оно пропорционально Но- [c.22]