Столкновение атомов частота

Для атома водорода основным состоянием является состояние с главным квантовым числом и = 1 Чтобы атом перешел в состояние с другим значением квантового числа, ему необходимо сообщить дополнительную энергию Такой процесс перевода атома или молекулы из основного состояния в одно из состояний с большей энергией называется возбуждением Возбудить атом или молекулу можно различными способами облучением внешним электромагнитным полем с частотой волны = ( Ео)/ ( и о — энергии возбужденного и основного состояний соответственно, А — постоянная Планка), за счет столкновений с другими атомами или молекулами, когда в энергию возбуждения переходит часть кинетической энергии частиц [c.32]

Очень быстро, практически с частотой столкновений, реагирует с этиленом атом хлора. Несколько медленнее, с энергией [c.261]

Из других механизмов возбуждения флуоресценции в аналитических целях могут применяться ионизационно-рекомбинационная и сенсибилизированная флуоресценция. Рекомбинационное свечение возникает в результате облучения облака атомного пара светом, частота которого лежит в области сплошного поглощения за границей серии. Энергия этого излучения достаточна для ионизации атомов. При последующей рекомбинации ионов наблюдается излучение, как сплошного спектра, так и отдельных атомных линий. Сенсибилизированная флуоресценция возникает в результате передачи энергии от возбужденного атома А к невозбужденному атому В в процессе их столкновения [c.851]

Характеристическое время излучения, т. е. среднее время существования возбужденного атома или молекулы при потере возбужденного состояния вследствие излучения, составляет 10 с [16, с. 363]. На основе кинетической теории газов при температуре О °С и атмосферном давлении число столкновений, которое испытывает молекула, составляет около 7-10 в секунду. Это число пропорционально давлению газа. (Высокая температура газов пламени может снизить частоту столкновений примерно до 2-10 в секунду.) Из опытов по гашению флуоресценции и других данных следует, что при атмосферном давлении возбужденный атом может испытывать до 5-10 необходимых для дезактивации столкновений в секунду [8, с. 209]. При полном переходе от одного состояния к другому и характеристическом времени излучения 10 с частица испытывает около 50 столкновений. Локальное равновесие в распределении поступательной энергии частиц устанавливается очень быстро, для этого требуется всего несколько соударений. Следовательно, в обычных условиях при атмосферном давлении процессы активации и дезактивации вследствие столкновений, вероятно, играют значительно более важную роль, чем процессы излучения. [c.29]

Ударная теория уширения основана на предположении, что излучающий атом подвергается возмущению только в момент столкновения. Если же процесс взаимодействия длится продолжительное время, так что может наступить квазистационарное изменение частоты и сдвиг линии, то можно говорить об уширении под действием давления, для которого определяющим является условие [c.209]

В невозбужденном атоме электроны располагаются таким образом, что атом имеет наименьшую энергию. При возбуждении атома под действием столкновения с молекулами или ионами внешний электрон (реже два электрона) переходит на одну из более удаленных орбит или оболочек, при возвращении с которой излучается квант световой энергии. Частота излучения и, следовательно, длина волны света испускаемого кванта определяется известным соотношением [c.48]

При ионизации внутренней, например, /С-оболочки атома в результате столкновения с электроном, фотоэффекта или какого-нибудь другого процесса атом приобретает избыточную по сравнению с нормальным состоянием потенциальную энергию. В этом случае электронная система атома стремится перегруппироваться таким образом, чтобы перейти в устойчивое состояние, т. е. в состояние с минимальной энергией. Так, на свободное место в /С-оболочке может перейти один из внешних электронов, скажем, из -оболочки, а разность энергии —Е двух состояний выделится в виде излучения с частотой [Ец—Е1)/к. В результате появится несколько спектральных линий с частотами, характерными для данного атома, возбужденного ионизацией. Однако энергия Е]< —Е может и не выделиться, а перейти к одному из электронов на внешнем уровне, в результате чего этот электрон вылетит из атома. Это явление называется эффектом Оже. [c.117]

Закономерности в строении спектров объясняются теорией строения атома и законами испускания света. Атомы в нормальном состоянии обладают минимальной анергией. Под действием столкновений в пламени с молекулами или ионами атом переходит в более высокое энергетическое состояние и по истечении короткого времени ( 10- с) спонтанно возвращается в нормальное состояние. Освобождающаяся при этом энергия излучается в виде кванта света. Частота излучения, а следовательно и длина волны, определяется известной формулой Планка [c.146]

При поглощении светового кванта атом переходит в неустойчивое возбужденное состояние. Существует ряд процессов, ведущих к распаду этого состояния. Главные из них — спонтанное возвращение атома в нормальное состояние, сопровождаемое излучением фотона той же частоты, что и поглощенный (резонансная флуоресценция) спонтанный переход на промежуточный уровень при излучении фотона меньшей частоты переход на более нижний (или более высокий) энергетический уровень в результате тушащих (или возбуждающих) столкновений с другими атомами, молекулами или электронами вынужденное излучение под воздействием другого фотона той же частоты. Одним из основных результатов таких процессов является излучение фотонов оптически возбужденными атомами, которое называют атомной флуоресценцией. [c.43]

Когда в результате поглощения светового кванта частоты Хав атом или более сложная система переходит от уровня энергии А к уровню энергии В, обратные возможные переходы зависят от числа уровней энергии между Л и В. Если нет промежуточных уровней, система может возвратиться в состояние А только через излучение кванта той же частицы хлв- Это называется резонансным излучением. Если же имеется один или более других уровней С, Д,. .. между Л и В, возвращение в Л может происходить по ступеням. На каждой ступени в таком случае энергия должна быть меньше, чем для прямого процесса, и частота эмиссионного излучения (у = е//г) будет меньще, чем поглощенного. Это лежит в основе эмпирического закона Стокса, что частота флуоресцирующего излучения меньше (в пределе равна) частоты активирующей радиации. Конечно, не обязательно, чтобы все ступени возвращения к начальному состоянию шли через эмиссию. Возможен перенос энергии через столкновение с другими молекулами. [c.316]

Атомы могут получать эту энергию в процессе столкновений с другими частицами — электронами, атомами, ионами, а также в результате поглощения ими световых квантов или фотонов. Вследствие этого атом перейдет из нормального состояния 1 в одно из верхних возбужденных состояний, допустим, i (рис. 1.1). На рис. 1.1 расстояние от основного уровня 1 до уровня i пропорционально энергии возбуждения этого уровня. Если атом в состоянии 1 взаимодействует с фотонами, частота которых удовлетворяет соотношению Ец=к ц, то возможен переход атома из нормального состояния в состояние t. [c.9]

Рассмотрим, как могут появляться атомы в каком-либо возбужденном состоянии, наиример 2 Рз/ - Это состояние может появиться, во-первых, в результате столкновения нормального атома (1 1 1/2) с электроном либо с другой, обладаюш ей достаточной энергией частицей. Кроме того, атом может перейти из состояния 1 в состояние 2 при ноглош,е-нии кванта, частота которого соответствует энергии этого перехода. Наконец, атомы могут попадать в состояние 2 Рз/ нри излучении света на уровень 2 Рз/ , как видно из рис. 3, возможны сопровождаемые излучением переходы с уровней 2 3 3 4 и т. д. Следует учесть также, что состояние 2 Рз/ может образовываться в результате ударов второго рода, приводяш,их к распаду более высоких энергетических уровней, а также в результате диссоциации молекул, содержаш их атомы натрия. [c.20]

Согласно сказанному выше, атом, возвращаясь после столкновения в нормальное состояние, испустит эту же самую энергию W — eV в виде монохроматического света с частотой [c.17]

Vga - частота упругих столкновений электрон - атом [c.220]

Чтобы понять суть первой из них, полезно обсудить, что происходит с атомом или молекулой после возбуждения электрона квантом подходящей для этого энергии. Если избыток энергии не удастся израсходовать, например, в столкновении с посторонней частицей (тушении), то квант — точно такой же или чуть похудевший из-за потерь энергии на колебательное возбуждение излучится снова. При этом он полетит уже не обязательно в том же направлении, что и возбудивший частицу луч, а куда попало. Такое событие — флуоресценция — совершается довольно быстро, спустя не более чем 10 с после возбуждения. И если к упокоенному атому без промедления поспеет следующий квант, он тут же снова возбудится, а спустя 10" с высветит квант обратно. Всего, таким образом, за секунду можно до 10 (сто миллионов раз ) возбудить частицу и заставить ее столько же раз засветиться . Для этого требуется лишь источник света, излучающий подходящие кванты узким и притом чрезвычайно плотным пучком, например, лазер с перестраиваемой частотой. [c.131]

Ионизащ1Я атома состоит в полном удалении электрона нз сферы действия ядра — математически говоря, в удалении электрона в бесконечность. Обратному переходу электрона из бесконечности на какой-либо определённый уровень энергии в атоме соответствует граница той серии спектральных линий, для которой этот уровень является нижним уровнем. Границе серии соответствует линия с наибольшей возможной в этой серии частотой V, равной vrp. Значение произведения /IV, соответствующее границе серии спектральных линий, у которой нижним уровнем является основной энергетический уровень валентного электрона в нормальном невозбуждённом атоме, равно энергии, которую нужно затратить, чтобы ионизовать атом. Если атом ионизуется вследствие удара о него электрона, то эта энергия берётся за счёт кинетической энергии движения электрона. Поэтому ионизация атома при столкновении с электроном может произойти лишь в том случае, если кинетическая энергия электрона достаточно для этого велика. Энергия электрона накопляется за счёт работы электрического поля, ускоряющего электрон, и определяется соотношением [c.194]

Преяаде чем рассматривать контуры линий для таких случаев, рассмотрим один случай, в котором формула (37) приложима для пламен, используемых в атомно-абсорбционной спектрометрии. В этом случае возбужденный атом из одного подмножества доплеровских скоростей не меняет существенно своей доплеровской скорости за счет столкновенпй, прежде чем он покинет возбужденный энергетический уровень. Изменение доплеровского сдвига должно быть намного меньше, чем ширина доплеровского контура, и меньше, чем ширина контура Лоренца. Этот случай мог бы также реализоваться, если бы столкновения, вызывающие существенное изменение доплеровской скорости, тушили возбужденный атом, переводя его на нпжний энергетический уровень [58]. Возможно, это верно для обычных аналитических пламен, где скорость тушения высока. В этом случае переходами возбужденных атомов между подмножествами доплеровских скоростей можно пренебречь и формулу (37) использовать для определения коэффициента поглощения для каждого подмножества доплеровских скоростей. Предполагая максвелловское распределение скоростей для всех атомов, можно показать, что относительное число атомов в каждом подмножестве скоростей, которое сдвинуто на частоту Яо, задается гауссовским распределением %оЛв), где Я,о есть центр распределения. Коэффициент поглощения для фотонов с длиной волны Я для каждой из доплеровских групп взвешивается гауссовской функцией (Яо, Яо), и при интегрировании (сложении) получается полный козффициент поглощения к к), характеризующий поглощение фотонов с длиной волны Я всеми доплеровскими подмножествами. Результирующий коэффициент поглощения имеет вид [c.169]

Из литературных данных известно, что столкновения влияют на спектральные линии двояко — имеет место тушение возбужденного состояния атома, приводящее к уменьшению интенсивности его линий, или слабое возмущающее действие на возбужденный атом, смещающее его уровень энергии. Остановимся на явлении тушения. При тушащих столкновениях энергия возбужденного атома может превратиться в кинетическую энергию частиц или в энергию возбуждения другой частицы (атома, молекулы). Повышение концентрации посторонних частиц увеличивает степень тушения, так как при этом возрастает частота их столкновений [34]. Следовательно, уменьшая концентрацию посторонних (неанализируемых) элементов, можно существенно снизить степень тушащих столкновений. Большая атомная плотность плазмы приводит к понижению чувствительности определения микроэлементов из-за тушащих столкновений возбужденных элементов-примесей с невозбужденными атомами основы. По-видимому, аналогичное явление наблюдается и при фракционной отгонке примесей от основы в случае применения носителей. [c.25]

Здесь М —некоторая частица (молекула или атом), участвующая в столкновении, причем вероятность передачи энергии в столкновении зависит от природы этой частицы число у указывает энергетический уровень соответствующего типа колебаний. Для многоатомных молекул СОг и Н2О записаны релаксационные процессы лишь для деформационного колебания, частота гг которого — наименьшая по сравнению с частотами других типов колебаний этих молекул. Остальные колебания многоатомных молекул возбуждаются при столкновениях при внутримолекулярных процессах обмена колебательной энергией. Возможны различные каналы столкновительной релаксации энергии антисимметричных колебаний (гз) молекул СО2. Например, возможны такие процессы релаксации первого уровня 001 антисимметричного колебания молекулы СО2 С02(001) +уИ С02(110) +М-Ь600, С02(001) -f ЛГ С02(030) -fЛI + 500, 02(001)-fЛI ei 02(010)+Лi+2420. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология