Энергетический спектр а-частиц

Связь структурного фактора с электронными свойствами металлов. Одним из физических свойств металлов, непосредственно связанных с ближним порядком и энергией взаимодействия частиц, является электропроводность. Развитие квантовой теории твердого тела привело к выводу, что электропроводность жидких металлов можно вычислить теоретически по экспериментальным данным для структурного фактора а(5), задавая Фурье-образ потенциальной энергии взаимодействия электронов с атомами расплава. Основная идея, на которой базируются расчеты электропроводности, состоит в том, что рассеяние электронов проводимости жидкого металла описывается структурным фактором, аналогичным для рентгеновского излучения или нейтронов. Заметим, что структурный фактор рассеяния электронов проводимости ограничен значениями 5, которые для одновалентных металлов находятся слева от первого максимума а 8), а для двух (и более) валентных металлов —справа от него. В то же время, по данным рассеяния медленных нейтронов и рентгеновских лучей длиной волны X = 0,5—0,7 А, структурный фактор определяется до 5 = 15—20 А"1. Выясним, чем же обусловлено такое различие а(5). По современным представлениям, электроны проводимости металла нельзя рассматривать как свободные. Их движение в кристалле модулировано периодическим силовым полем решетки. Непрерывный энергетический спектр свободных электронов в -пространстве распадается на зоны разрешенных энергий — зоны Бриллюэна, разделенные интервалами энергий, запрещенными для электронов. На шкале энергий Е к) зоны Бриллюэна изображают графически в виде полос разрешенных значений энергии и разрывов между ними (рис. 2,13). В трехмерном/г-пространстве они имеют вид многогранников, форма которых определяется симметрией кристаллических решеток, а размеры — параметрами решетки. Для гранецентрированной кубической решетки первая зона Бриллюэна представляет собой октаэдр, а для объемно-центрированной решетки — кубический додекаэдр. [c.52]

Это определение температуры распространяется и на квантовые системы, для которых энергетический спектр частиц меняется не непрерывно, а скачкообразно, отличаясь на величину кванта энергии. Для квантовых систем вводится понятие отрицательной абсолютной температуры , смысл которого состоит в следующем. Рассмотрим систему с только двумя уровнями энергии и 3. Примером такой системы является спиновая система. Спин — вращательный момент частицы, с которым связан магнитный момент частица, обладающая спином, ведет себя как элементарный магнетик, занимая во внешнем магнитном поле два возможных положения — с большей энергией и 6] — с меньшей. Применив формулу (1) для такой системы, определим статистическую температуру [c.7]

Энергетический спектр частицы дискретный. Учитывая условия (VII.15) и (VII.17) из выражения (VII.13), находим [c.153]

Это позволяет сделать ряд общих заключений о характере радиального движения и об энергетическом спектре частицы. Мы ограничимся изложением результатов, не связанных с конкретным видом и (г). [c.36]

Уравнение (4.3) имеет конечные и непрерывные решения лишь при определенных значениях Е, Совокупность этих значений определяет энергетический спектр частицы, т. е. те возможные значения энергии, которые может иметь частица при движении в данном поле. Эффективная потенциальная энергия в уравнении (4.3), [c.35]

Для вычисления трансляционной статистической суммы обычно используется энергетический спектр частицы в потенциальном ящике. Конечно, для получения результата в замкнутом виде требуются некоторые упрощения (обычно весьма правдоподобные). Отметим, однако, что результаты, полученные для потенциального ящика, нельзя автоматически переносить на все типы реакций (см. обсуждение в работе [264]) и что в некоторых экстремальных случаях (например, для процессов в полостях, см. разд. 5.3.3) можно ожидать отклонений от стандартной формулы. С квантовохимической точки зрения вычисление трансляционных статистических сумм для структур, отвечающих энергетическим минимумам, не вызывает затруднений и не требует никакой информации, кроме фундаментальных постоянных и молекулярных масс. Отметим, что, строго говоря, эта зависимость от молекулярных масс как от исходной информации (наряду [260] с фундаментальными постоянными и формой закона Кулона) является единственным пунктом, в котором концепция квантовохимических расчетов термодинамических характеристик принципиально зависит от эксперимента. [c.80]

Энергетический спектр частицы дискретный. Учитывая условия (VI 1.15) и (VII. 17) из выражения ( 11.13), находим [c.168]

Характерные особенности взаимодействия р-излучения с веществом обусловлены сравнительно небольшой массой Р-частиц, а также непрерывным энергетическим спектром р-излучения. Р-Частицы теряют энергию, ионизируя и возбуждая атомы. Энергия теряется также вследствие тормозного излучения, возникающего при взаимодействии быстрых электронов с электрическим полем ядра атома. Основные потери энергии р-частиц происходят при их взаимодействии с электронами атомных оболочек. [c.305]

Во многих случаях применения радиоактивных индикаторов о которых уже упоминалось в предисловии, оказывается достаточным измерить активность сравнительно небольшого числа объектов или их частей. Для решения таких задач удобны чрезвычайно чувствительные и точные измерения со счетчиком. Однако применение метода счетчика становится тем сложнее, чем большее число участков объекта изучается. Как уже упоминалось выше, при работе с радиоактивными изотопами с малыми периодами полураспада необходимо одновременное измерение активности на нескольких установках. Поэтому нет ничего удивительного в том, что в последнее время ) стали применять фотографический метод для изучения распределения активности в тонких слоях образца, занимающего относительно большое пространство. Регистрация пространственного распределения активности при пользовании искусственно-радиоактивными индикаторами практически осуществляется исключительно с помощью испускаемых ими электронов или позитронов. Так как энергетический спектр частиц, излучаемых при Р-распаде, непрерывен, а ахроматических электронных линз с радиальной симметрией нет, то вряд ли возможно непосредственное получение изображения с помощью испускаемых частиц средствами электронной оптики. В особых случаях представляется возможным получение снимков с ахроматическими электронно-оптическими цилиндрическими линзами. Принятый в электронной оптике путь для монохрома,-тизации и направления испускаемых электронов с помощью ускоряющих полей применим только при малых энергиях распада [c.21]

Этот так называемый абсолютный метод может дать правильные результаты при условии постоянства плотности потока ядерных частиц в течение всего времени облучения и во всем объеме мишени, постоянства энергетического спектра частиц, от которого зависит величина а, и постоянства числа активируемых атомов в мишени, т. е. число их не уменьшается в процессе облучения мишени. [c.386]

Статистическая сумм для поступательной степени свободы может быть получена из энергетического спектра частицы в одномерном потенциальном ящике размером 5 (е,- = [c.116]

В сотрудничестве с Норбертом Винером, — вспоминал Борн, — я пытался распространить теорию непрерывного энергетического спектра на случай более общих систем (свободные частицы) с прерывным спектром мы развили операторное исчисление, [c.37]

Так как скорости молекул связаны с их кинетической энергией, то и энергетический спектр будет иметь вид, аналогичный кривым распределения скоростей молекул. Схематически он показан иа рис. 2.15. Площадь под кривой рнс. 2.15 в отличие от рис. 2.14 не пропорциональна, а равна общему числу частиц N. Действительно] [c.219]

Так как скорости молекул связаны с энергией их движения, то аналогичный вид будет иметь и энергетический спектр . Схематически он показан на рис. 33. Площадь под кривой рис. 33 в отличие от рпс. 32 не пропорциональна, а равна общему числу частиц действительно. [c.110]

Но нужно учитывать, что активность полупроводников зависит не только от полупроводниковых свойств работы выхода, положения уровня Ферми, но и от энергии взаимодействия сорбируемой частицы с поверхностью. Эта энергия, включающая как кулонов-ские, так и обменные составляющие, зависит от электронной структуры катализатора и сорбируемой частицы и не может быть определена в рамках рассматриваемой теории. Если изменения этой энергии настолько малы, что ими можно пренебречь по сравнению с работой выхода электрона, например при введении очень малых концентраций добавок, сильно влияющих на положение уровня Ферми, зонная теория позволяет предвидеть изменение каталитических свойств. Положение уровня Ферми определяет активность катализатора, если энергетический спектр поверхности задан и ос- [c.166]

Следует заметить, что при ЕТ-механизме передача избыточной энергии возбужденной молекулы третьей частице может зависеть от строения последней. В частности, согласно принципу ударов второго рода, в составе энергетического спектра М должны быть резонирующие уровни, способные принять энергию возбуждения молекулы R2 (колебательную или даже электронную). Таким образом, и в случае рекомбинации по ЕТ-механизму возможна специфичность влияния третьих тел, которая будет иметь чисто физическую природу, связанную со структурой энергетического спектра возбужденных молекул и третьих частиц. [c.116]

Очевидно, для полного описания энергетических состояний частицы в трехмерном ящике необходимо рассмотреть три квантовых числа. Идея квантовых чисел, например в атомных спектрах, появилась при попытке понять положения спектральных линий, т. е. энергии, которым они соответствуют. Рассмотрение новых линий обязательно приводит к появлению нового квантового числа, которое должно быть связано с соответствующими новыми энергетическими уровнями. Отсюда следует, что каждое новое квантовое число вносит вклад в энергию системы. Однако часто оказывается, что по различным причинам определенный набор квантовых чисел может и не быть единственным в определении энергии частицы. Если, например, рассмотреть частицу в трехмерном ящике. [c.57]

Число квантов, возникающих под действием ионизирующей частицы в фосфоре, пропорционально энергии ионизирующей частицы соответственно амплитуда импульса также пропорциональна энергии излучения. Это позволяет регистрировать не только число ионизирующих частиц, но и определять их энергетический спектр. [c.339]

Метод фотоэлектронной спектроскопии основан на измерении энергетического спектра электронов, выбитых из вещества при бомбардировке его потоком моноэнергетических лучей или частиц. Энергии выбиты.х электронов жестко связаны с энергией соответствующих оболочек атомов или молекул в исследуемом веществе. [c.127]

В этом случае переход молекул с нижнего уровня —п тш на любой более высокий был бы невозможным. Таким образом, различие в полной потенциальной энергии является как бы пометкой, отличающей между собой частицы одинаковой химической природы. Максимально возможное число таких пометок равно общему числу молекул N. Поэтому ширина энергетического спектра, т. е. разность между минимальной и максимальной энергией частиц в системе определяется по формуле [c.37]

Если бы минимальная разность энергии dE необходимая для отличия частиц, могла бы быть бесконечно малой величиной, то ширина энергетического спектра была бы близка к нулю, т. е. распределение частиц по энергиям практически бы отсутствовало. Отсюда следует, что говорить об энергетическом распределении [c.37]

Квантовая природа системы может проявляться как бы двояким образом через зависимость функции распределения от типа частицы, представляющей фермион или бозон, и через,дискретность энергетического спектра. Дискретность, как мы покажем позднее (гл. IX), важно учитывать при описании внутренних состояний молекул (электронных, колебательных, при низких температурах — также и вращательных). Энергетический спектр, соответствующий поступательному движению, всегда можно считать квазинепрерывным, так как расстояния между соседними уровнями для частицы, движущейся в макроскопическом объеме, чрезвычайно малы (даже в случае электрона). [c.174]

Облучение материалов нейтронами, а-частицами, протонами электронами, 7-лучами, осколками деления и т. д. вызывает изменение их свойств. Характер изменения свойств зависит от вида излучения, его энергетического спектра, продолжительности облучения, температуры испытания и природы облучаемых материалов [30, 31]. [c.211]

Твердое тело отличается высокой концентрацией частиц. Поэтому в твердотельных лазерах могут быть получены большие величины концентрации активных частиц, а следовательно, высокие коэффициенты усиления. Вместе с тем существенная Оптическая неоднородность твердого тела снижает добротность оптического резонатора (см. ниже) и не позволяет получить излучение с малыми углами расхождения луча. Важная особенность твердотельных ОКГ связана с энергетическим спектром твердого тела, в котором многие энергетические уровни частиц, расщепляясь, образуют достаточно широкие энергетические зоны, состоящие из множества близко расположенных энергетических состояний. Поэтому наряду с узкими линиями переходов в спектре имеются [c.521]

Таким образом, с помощью уравнения (3.19) коэффициент корреляции для частицы может быть также выражен непосредственно через энергетический спектр газа формулой [c.89]

Рассмотрим особенности метода МО ЛКАО на примере молекулярного иона Нз , самой простой из двухатомньЬс молекул. Молекула Нз — молекулярный ион водорода образуется в разрядных трубках, наполненных водородом, в низкотемпературной плазме. Это устойчивая с физической точки зрения частица. Исследование спектра позволило определить ее основные параметры межъядерное расстояние гДН/) = = 1,0610" ° м (1,06 А) и энергию диссоциации /)о(Н2 )=255,96 кДж (2,65 эВ). Молекула Н парамагнитна. Так как молекула Н содержит один-единственный электрон, волновая функция и дозволенные энергетические уровни (энергетический спектр) могут быть найдены при решении уравнения Шредингера. Точное решение достаточно сложное, чтобы его приводить здесь, дает значения г, и Д, совпадающие с опытом. Это показывает, что принципиально уравнение Шредингера применимо для описания поведения электрона не только в атомах, но и в молекулах. [c.92]

На рис. 12 приведен типичный энергетический спектр Р-радиоактивных изотопов. По оси абсцисс отложена энергия р-частиц, по оси ординат — процент р-частиц, обладающих данной энергией. Из рисунка видно, что можно только говорить о максимальной энергии р-излучения, а также о какой-то энергии, которой обладает максимальное число Р-частиц (это значение энергии соответствует максимуму на кривой энергетического спектра). [c.54]

Рис. 12. Энергетический спектр а-частиц ЯаЕ и Аз .

Наиболее общей характеристикой любого детектора является его функция отклика (ФО). Для детектора, используемого для измерения энергетического спектра частиц, функция отклика С(Е, V) есть плотность распределения вероятности того, что в результате регистрации частицы с энергией Е амплитуда сигнала будет равна V. Экспериментально ФО определяется обычно следующим образом. При фшссированных значениях энергии , измеряют распределение импульсов по амплитудам 0(Е1, У). В таких измерениях используют моноэнергетические источники излучения. Функцию 0(Е,,У) называют формой линии детектора. На рис. 6.2.1 и 6.2.2 приведены два распределения, существенно отличающихся друг от друга. [c.68]

Счет двойной метки. Сцинтилляционные счетчики позволяют количественно разделить радиоактивность двух изотопов в одном образце. Это оказывается возможным из-за различия в энергетических спектрах частиц, испускаемых разными изотопами. Так, довольно хорошо разделяются спектры Н и Н и Н и и Ф, и Принцип разделения иллюстрирует рис. 6.7, где приведены слабоперекрывающиеся энергетические спектры двух изотопов 5 и Т. При помощи одного анализатора высоты импульсов отбрасываются все импульсы, энергия которых ниже X порог X) и выше У (окно У). Второй анализатор имеет порог А и окно В. Анализатор высоты импульса, состоящий из порога и окна, называется каналом. Для одновременного подсчета распадов двух изотопов нужен двухканальный счетчик. Разделить изотопы можно и на одноканальном счетчике, просчитывая сначала радиоактивность в одном канале, а затем в другом. [c.199]

Испускаемые ядром электроны характеризуются сплошным спектром энергии от О до некоторой максимальной величины (обычно порядка 1 МэВ), вполне определенной для распада каждого данного изотопа. Непостоянство энергии электронов в процессе р--распада связывают с образованием нейтрино и антинейтрино. Частицы эти электронейтральны, не обладают массой гокоя, спин их /2, и движутся они со скоростью света. Энергия процесса Р -распада распределяется между тремя частицами электроном, остаточным ядром и антинейтрино. Участие третьей частицы и обусловливает наблюдаемый на опыте сплошной энергетический спектр электронов. С учетом существования нейтрино полагают, что в основе р--распада лежит превращение нейтрона ядра в протон, при этом образуются свободный электрон и антинейтрино [c.398]

Методы фотоэлектронной в рентгеноэлектронной спектроскопин основаны на измерении энергетического спектра электронов, выбитых из вещества при бомбардировке его потоком фотонов или заряженных частиц. Энергии выбитых электронов гин связаны с энергией соответствующих оболочек атомов или молекул в исследуемом веществе (без учета малых поправок на изменения колебательной и вращательной энергии при ионизации) соотношением Е =ку—1а, где км — эвергия бомбардирующих фотонов /д — адиабатический потенциал ионизации электрона в молекуле или атоме. Детектируя и зная энергию квантов Ау, определяют /д. [c.146]

Возможен случай, когда при выполнении неравенства (VIII. 19) дискретность состояний учитывать необходимо. Этот случай описывается статистикой Больцмана для дискретного ряда состояний [формулы (VIII.20) и (VIII.21)]. Напротив, имеются системы, для которых существенна специфика распределения, обусловленная типом частицы ( фермион или бозон), но энергетический спектр можно считать квазинепрерывным. В этом случае следует исходить из распределения [c.174]

В настоящей главе обсуждаются особенности статистики фермионов и бозонов. Будем рассматривать идеальный газ, образованный элементарными частицами (электроны, ( зотоны) или свободными атомами, движущимися в объеме V. Энергия частиц представляет кинетическую энергию поступательного движения, так что энергетический спектр является квазинепрерывным и можно исходить из формулы (VIII.23). Для энергетической плотности состояний используем формулу (VI 1.25). Наличие внутренних степеней свободы учтем с помощью фактора 0- Для частицы до = 2 в + 1, где 5 — спин частицы для атома 0 = Ро . 1 Дб Ро вырождение основного электронного состояния, [c.174]

Большинство неметаллических катализаторов обладает полупроводниковыми свойствами, поэтому заманчиво использовать это их свойство в качестве ключа к раскрытию природы активности. Такая возможность связана со способностью полупроводника обмениваться зарядом с адсорбированной частицей, принимая или отдавая электрон. Согласно существующей теории, центром хемосорбции (активным центром) является свободный электрон (или дырка ) полупроводника. Адсорбированные атомы или молекулы рассматриваются как примеси, нарушающие строго периодическую структуру решетки. В энергетическом спектре кристалла они могут быть изображены локальными уровнями, расположенными в запрещенной зоне полупроводника (см. гл. V). Разные частицы занимают различные уровни в запрещенной зоне. Если реагирующая частица занимает уровень, расположенный ближе к зоне проводимости, т. е. уровень адсорбированной частицы находится выше уровня Ферми на поверхности, то все хемосорбционные частицы являются донорами электронов. Если же уровень адсорбированной частицы ниже уровня Ферми, она является акцептором электронов. Таким образом, адсорбционная способность и каталитическая активность поверхности полупроводника определяются взаимным расположением локального уровня адсорбированрой частицы и по,ложением уровня Ферми на поверхности. Реакция называется акцепторной, если скорость 472 [c.472]

ТЕРМОДИНАМИКА СТАТИСТИЧЕСКАЯ, раздел статистич. физики, в к-ром устанавливается статистич. смысл термодинамич. сн-в систем и законов термодинамики на основе законов взанмод. составляющих систему частиц. В рамках Т. с. состояние системы определяется не самими значениями физ. величин, а вероятностными законами их распределения. Еслп энергия системы не меняется с течением времени, система может иметь только строго определенный набор дискретных значений энергии, наз. ее энергетическим спектром каждому значению энергии соответствует неск. разл. квантовых состояний. Вероятность того, что система из N частиц при т-ре Т находится в определенном состоянии п с энергией Е , равна № = где к — константа Больцмана, А — нормировочный множитель. Его значение вычисляется из условия, что вероятность найти систему в прои.звольном состоянии равна 1, т. е. 2ге>п = 1. Произведя суммирование по всем возможным [c.567]

Пространственно-временное распределение заряженных частиц или квантов, составляющих И.и., наз. его полем. Осн. характеристики И,и. поток И.и. Ф = (/Л//Л, где число частпи, падающих на данную пов-сть за интервал времени Л плотность потока (р = dФJdS, где с1Ф - поток, приходящийся на площадь поперечного сечения dS поглощающего объема поток энергии Ф = E/dt, где / -суммарная энергия излучения (за исключением энергии массы покоя) энергетический спектр И.и.-распределение составляющих его частиц и фотонов по энергиям, Кол-во энергии, переданной И.и. единице массы среды, наз. поглощенной дозой излучения (см. Дйзд). [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология