Теория квантовых переходов между стационарными состояниями

ТЕОРИЯ КВАНТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ МЕЖДУ СТАЦИОНАРНЫМИ СОСТОЯНИЯМИ [c.143]

Дуализм волн и частиц—фундаментальное свойство микромира оно означает невозможность независимого рассмотрения таких характеристик частицы, которые в классической физике разделялись. Обратим внимание на результат, к которому приводит уравнение Шредингера, если система представляет собой свободную частицу. Свободная частица, описываемая бесконечной волной, есть простейшая система, находящаяся на низшей ступени организации. Энергия частицы не квантуется и, наблюдая ее, мы, вообще говоря, могли ничего не узнать о стационарных состояниях и скачкообразных переходах между различными энергетическими уровнями, столь существенно определяющих химические свойства элемента. Одним из наиболее глубоких по содержанию утверждений квантовой теории является признание дискретности состояний тех систем, на которые наложены какие-либо ограничения. Будем считать наборы различных ограничений признаками организации. <2 этой точки зрения следующая ступень организации есть частица, находящаяся в потенциальном ящике. Значения ее энергии уже квантованы. Эта организация способна существо- [c.50]

Наблюдаемые спектры характеризуются не только положениями полос и линий излучения или поглощения на шкале частот, но и их интенсивностями (яркостями) В квантовой теории взаимодействия электромагнитного излучения и вещества (атомов и молекул) показывается, что в случае простого поглощения или излучения, когда происходит переход между двумя стационарными энергетическими состояниями молекул (между уровнями энергии) с поглощением или излучением только одного кванта, интенсивность линии или полосы определяется квадратом так [c.337]

Научные работы Бора, относящиеся к теоретической физике, вместе с тем заложили основы новых направлений в развитии химии. Создал (1913) первую квантовую теорию атома водорода, в которой а) показал, что электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а лишь по определенным квантовым орбитам б) дал математическое описание устойчивости орбит, или стационарного состояния атома в) показал, что всякое излучение либо поглощение энергии атомом связано с переходом между двумя стационарными состояниями и происходит дискретно с выделением или поглощением планковских квантов [c.70]

Однако для теории ультрафиолетовых и видимых спектров было недостаточно одного указания на то, что это электронные спектры. Необходима была более глубокая теория. Основой для такой теории стала гипотеза Бора (1913), которая, как он суммировал ее суть в 1916 г., сводится к предположению о том, что атомная система может сколь-нибудь долго существовать лишь в виде определенной последовательности состояний, которые соответствуют прерывному ряду значений энергии системы, причем каждое изменение энергии, связанное с поглощением или испусканием электромагнитного излучения, должно иметь место при переходе между такими стационарными состояниями [54, с. 123]. Конечно, даже переход от этой гипотезы Бора и его истолкования спектрального поведения атома водорода к общей теории электронных спектров атомов произошел не сразу, тем более это относится к электронным спектрам молекул. Основы этой теории, а именно понимание того, что образование электронных молекулярных спектров связано одновременно с изменением вращательного, колебательного и электронного квантовых чисел, были, однако, уже совершенно ясны в 1926 г, [55, с. 168] и были подготовлены, в частности, успешной разработкой теории вращательно-колебательных спектров в инфракрасной области. [c.235]

Согласно квантовой механике, при взаимодействии молекулы с излучением происходит рассеяние света [32]. Квантовомеханические расчеты в зависящей от времени теории возмущений второго порядка приводят к следующей величине полной рассеянной энергии при переходе молекулы между двумя стационарными состояниями кип [c.146]

Возникает вопрос, какие же из возможных частот особо заметны при раман-эффекте. Согласно классической теории, грубо говоря, имеется две области собственных частот молекулы и соответственно этому — две области аномальной дисперсии первая — с высокими частотами — лежит в ультрафиолетовой, а иногда и в видимой области спектра, она обусловлена собственными колебаниями электронов, вторая — с низкими частотами — расположена в инфракрасном спектре и вызывается колебаниями (и вращением) ядер. Согласно квантовой теории, высокие частоты соответствуют большой разности энергий между близлежащими квантовыми состояниями. Возможные по квантовой теории стационарные состояния, которым соответствует различное статистическое распределение электронов, обусловливают разности энергий, отвечающие высоким частотам. Бывают, однако, и такие квантовые состояния молекулы, при которых статистическое распределение электронов одно и то же (по теории Бора следовало бы сказать, что электронные орбиты одинаковы), а распределение ядер несколько различается. Квантовые состояния, которые при одинаковом внешнем расположении электронов отличаются только расположением ядер, значительно меньше различаются по величине энергии, чем названные выше квантовые состояния, переходящие одно в другое за счет электронных скачков, т. е. путем изменения статистического распределения электронов. Этому соответствует значительно меньшая частота колебаний ядер. Следовательно, переходы между очень близко расположенными квантовыми состояниями дают собственные частоты, расположенные в инфракрасной области. Таким образом, при помощи раман-эффекта можно найти те лежащие в инфракрасной области спектра собственные частоты, которые очень близки к частоте падающего света. Эти частоты можно рассчитать, зная раман-частоты, на основании следующих уравнений [c.123]