Энергетические состояния кристалла (в первом приближении)

Энергетические состояния кристалла (в первом приближении) [c.526]

Для характеристики взаимодействия атомов им приписывают определенные атомные радиусы, значения валентности и электроотрицательности. Вводя такие характеристики атомов, следует учитывать факторы, определяющие энергетическое состояние кристалла геометрический, который создает в нем энергию упругих напряжений, электростатический и химический. Однако в первом приближении можно учитывать только химический фактор взаимодействия, т. е. силы связи, действующие между ближайшими соседями, и пренебречь фактором геометрическим. На основе [c.92]

Различные ЛЦ в кристаллах можно условно разделить на центры большого и малого радиуса. Для центров первой группы соответствующие электронные волновые функции медленно убывают по мере удаления от центра и представляют собой, фактически зонные состояния, несколько искаженные присутствием ЛЦ. Энергетические уровни таких центров, как правило, расположены очень близко к краям зон (0,1 эВ и менее), так что соответствующие центры называют также мелкими центрами. Очевидно, при рассмотрении центров большого радиуса необходимо прежде всего передать изменения в периодическом потенциале кристалла, вызванные появлением ЛЦ, не учитывая в первом приближении микроскопическую структуру центра и его окружения. [c.252]

В отличие от упомянутых в предыдущем параграфе модельных, наглядных представлений о химической связи квантовомеханический подход есть способ математического описания состояния (энергетического, пространственного) электрона в той или иной-системе (атоме, молекуле, кристалле и т. п.). Естественно, что может существовать и на самом деле существует несколько математических методов решения одной и той же квантовомеханической задачи о движении электрона. Эти методы не очень строго называют теориями химической связи, хотя они тождественны в своей физической основе и опираются на один и тот же расчетный аппарат волновой механики при этом, однако, различаются исходные позиции и из-за вынужденной приближенности расчетов (как уже отмечалось в гл. 4, уравнение Шредингера точно решается в настоящее время только в случае одноэлектронной задачи) отличаются количественные результаты, получаемые при различных степенях приближения. Поэтому в зависимости от объекта рассмотрения (конкретной молекулы) или поставленной задачи используются разные более или менее равноправные методы. Здесь будут рассмотрены два из них метод валентных связей (ВС) и метод молекулярных орбиталей (МО) первый благодаря его большей наглядности и связи с предыдущими теориями хид и-ческой связи, в частности с теорией Льюиса—Ленгмюра электронных пар, а второй — из-за лучшего описания строения и свойств, молекул при использовании его простейшей формы. [c.107]

Способностью к свечению обладают тела во всех трех агрегатных состояниях. Для нас особое значение имеет фотолюминесценция минералов. Кристаллы, светящиеся продолжительное время, называются кристаллофоры или люминофоры. Люминесценция характеризуется спектром, выходом и длительностью. Спектр люминесценции кристаллов большей частью сплошной, специфичен для каждого минерала, он сдвинут по отношению к спектру поглощения в сторону длинных волн. Поглощая рентгеновские или ультрафиолетовые лучи, минерал дает видимое свечение преимущественно сине-зеленого цвета, часто очень продолжительное. Таким образом, минерал люминофор является своеобразным трансформатором и аккумулятором лучистой энергии. Выход излучения — отношение энергии излучения к энергии, затраченной на возбуждение свечения, — зависит от конституции минерала и может достигать 50—60%. В первом приближении энергетический выход люминесценции до известного предела растет пропорционально длине волны % возбуждающему излучению, а затем резко падает до нуля. Свечение в кристаллах возникает только при нарушениях структуры, что может произойти как в процессе роста, так и в дальнейшем. Примеси некоторых посторонних атомов в решетке минерала могут усиливать свечение (активаторы) или гасить его. Причем в одном случае атомы определенного химического элемента гасят свечение, а в другом те же атомы возбуждают его. Так, в сернистых соединениях цинка и кадмия примеси железа в количестве 10 % резко уменьшают яркость люминесценции, а в кальците атомы железа, наоборот, возбуждают свечение. Отбраковка исландского шпата для поляризаторов проводится в ультрафиолетовом свете, годными для изделий считаются индивиды кальцита, которые при этом не светятся. Иногда резко гаснет люминесцентное свечение в тонкокристаллических телах. [c.65]

Описывая колебания кристалла, мы исходили из классических уравнений движения атомов (или молекул), расположенных в узлах кристаллической решетки. Но хорошо известно, что внутренние движения в системе взаимодействующих атомов или молекул должны описываться не классической, а квантовой механикой. Поэтому на первый взгляд может показаться, что классическое описание колебаний кристалла является слишком грубым приближением и с самого начала следовало бы исходить из квантовых законов. Однако малые колебания идеального кристалла представляют собой тот редкий случай физической системы, квазиклассическое рассмотрение которой приводит к результатам, совпадающим с таковыми при строго квантовом рассмотрении. Это связано с тем, что механика малых колебаний кристалла эквивалентна механике системы независимых гармонических осцилляторов. А классификация состояний и расчет энергетического спектра гармонического осциллятора на квазиклассическом уровне, как известно, являются квантовомеханически точными. [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология