Дискретные свойства излучения

Дискретные свойства излучения [c.99]

В отличие от свечения дискретных центров, для которого характерна тесная взаимосвязь спектров поглощения и излучения, для люминесцентного излучения кристаллофосфоров подобной достаточно простой зависимости не имеется, что легко объясняется рекомбинационной схемой их свечения. Действительно, основная поглощательная способность кристаллофосфора связана с кристаллической решеткой основного вещества, а процесс излучения связан с активатором, так как именно активатор или, по крайней мере, непосредственно примыкающий к нему участок кристаллической основы, претерпевший искажение, ответствен за спектральный состав и другие свойства излучения. Закон Стокса в общем виде применим и для свечения кристаллофосфоров. [c.75]

В 1900 г. Планк, изучая закономерности излучения раскаленных тел, пришел к выводу, что энергия также представляет собой дискретное свойство материи. Вскоре после этого, в 1907 г., Эйнштейн получил аналогичные результаты при анализе упомянутых в гл. 2 аномалий в поведении молярной теплоемкости (прежде всего твердых тел). Эти аномалии заключаются в том, что при понижении температуры молярная теплоемкость неожиданно уменьшается. Иногда понижение наступает при довольно высоких температурах. Например, в случае твердых тел, когда между элементами кристаллической решетки действуют большие силы и колебания решетки имеют высокую частоту V. Этот эффект зависит от соотношения v/T только когда оно мало, соображения кинетической теории приводят к правильным результатам. Оказалось, что такое поведение может быть выражено очень простым законом [c.27]

В металлах многие электроны являются свободными. Поэтому в этом случае нельзя говорить о колебаниях около центров равновесия. Электроны движутся и при этом испытывают нерегулярное торможение. Вследствие этого излучение металлов приобретает характер импульсов и имеет волны различной частоты, в том числе волны низкой частоты. Помимо волновы.ч свойств излучение обладает также и корпускулярными свойствами. Корпускулярные свойства состоят в том, что лучистая энергия испускается и поглощается веществами не непрерывно, а отдельными дискретными порциями — квантами света или фотонами. Испускаемый фотон — частица материи, обладающая энергией, количеством движения и электромагнитной. массой. Поэтому тепловое излучение можпо рассматривать как фотонный газ. [c.361]

При развитии модели строения атома водорода Бору необходимо было преодолеть прежде всего внутренние противоречия, которые имели место в планетарной модели атома. По представлениям классической электродинамики вращающийся электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Отсюда следует, что электрон должен упасть на ядро, а также при непрерывном излучении спектр водорода должен быть сплошным, т. е. содержать линии, отвечающие всевозможным длинам волн. Однако, как известно, атом водорода устойчив и спектр его имеет дискретную структуру (рис. 3.5). Отсюда можно было заключить, что механические и электрические свойства макроскопических тел не могут служить моделью для такой микросистемы, как атом водорода (а также вообще микросистем). Бор вынужден был искать новую модель, которая не противоречила бы известным фактам. [c.53]

Если один из двух уровней, скажем 2 принадлежит непрерывной области энергии, соответствующей диссоциации или ионизации, то все уровни из системы Е , расположенные вблизи уровня Ей могут его возмущать. При этом некоторые уровни будут сдвигать его вверх, другие — вниз. В результате вместо уровня Ei будет слегка диффузный уровень, как это показано на рис. 102, б. Смешивание волновых функций этих двух состояний означает, что если система переводится в состояние 1, то она очень скоро приобретает свойства состояния Яг, т. е. произойдет диссоциация или ионизация. Приблизительно ситуацию можно передать словами, что происходит безызлучательный переход из дискретного состояния в непрерывное (с той же энергией), что приводит к распаду молекулы. Такие процессы носят название процессов Оже по имени исследователя, впервые открывшего это явление в рентгеновской области. Он обнаружил, что один квант рентгеновского излучения может вызвать испускание двух фотоэлектронов. При этом один из них испускается в результате обычного фотоэффекта например, с /С-оболочки), а другой — сразу же за первым вследствие такого безызлучательного перехода (поскольку Х-уровень, на который атом переходит после первой стадии, перекрывается непрерывной областью энергии, соответствующей удалению электрона с -оболочки образовавшегося иона). [c.179]

Гамма-распад. При переходе из возбужденного энергетического состояния в устойчивое ядро атом высвобождает один или несколько квантов энергии, выделяющейся в виде -излучения. Гамма-лучи занимают определенный интервал спектра электромагнитных колебаний, отличаясь от рентгеновских лучей меньшей длиной волн. Гамма-излучение имеет весьма ярко выраженные волновые свойства у-лучи подвержены дифракции, интерференции и т. п. Все же целый ряд свойств позволяет рассматривать -излучение как корпускулярное, дискретное. Ниже рассматриваются некоторые из этих свойств. [c.56]

Внутренний шум обусловлен тем, что сама система состоит из дискретных частиц. Он является неотъемлемым свойством самого механизма эволюции состояния системы и не может быть отделен от ее уравнения движения. Все наши примеры, относящиеся к химическим реакциям, испусканию и поглощению излучения, росту популяции и т. д., относятся к такому типу. Именно здесь возникают трудности, которые мы попытаемся проанализировать. [c.228]

Свечения дискретных центров и рекомбинационное, глубоко отличные по механизму протекающих процессов, могут быть охарактеризованы по крайней мере четырьмя свойствами спектрами излучения и поглощения, выходом, поляризацией и длительностью. [c.48]

Изучение электромагнитного излучения привело к дуализму в наших представлениях об его природе. В некоторых отношениях оно проявляет волновые свойства, однако его можно представить состоящим из дискретных сгустков энергии, называемых фотонами. Для строгого описания взаимодействия излучения с веществом почти всегда привлекается концепция фотона, тогда как для ориентировочной оценки поведения большого числа фотонов полезны волновые представления. [c.15]

Эмиссионный спектральный анализ основан на явлении излучения света определенного спектрального состава, характерного для данного элемента. Каждый элемент излучает дискретные спектральные линии при нагревании его паров до достаточно высокой температуры. Несмотря на то что химику-аналитику пет необходимости глубоко понимать само явление излучения света, все же знание некоторых индивидуальных и групповых свойств некоторых элементов очень важно. [c.149]

Не являясь образцом сильного поля по критериям, установленным физикой, генный материал обнаруживает повсеместно преобразовательные свойства, в которых фигурирует преимущество массивного атомизма, с открытыми в нем возможностями дискретности измерений и чистотой состояния. В том, что с нормальных нуклеотидов на нуклеотид-аналоги переносится некоторая часть преобразовательного потенциала, участвует сходство их состава. Но эта возможность очень преувеличивается, притом немотивированно, ввиду уже упомянутого выше различия в измерении, позволяющего основным мутагенам прямо сопоставляться с генным материалом по малым квантовым числам генного состояния, имеющим решающее положение, тогда как для аналогов это невозможно. Действуя лишь в аутокатализе, и притом лишь в низших генетических классах — нуклеиновых, аналоги вступают в аутокаталитическое взаимодействие па самом его старте и, благодаря этому, постепенно переходят от соизмерения больших квантовых чисел к меньшим, а затем уже к малым. Так как при этом нет излучения, то протекает, видимо, соскальзывание от больших квантовых чисел к малым. В целом такое измерение представляет другой интересный, но более слабый вариант генетического начала соответствия. В аспекте измерения он очень [c.50]

В настоящее время доказано, что химические, оптические, механические и другие свойства элементов в основном определяются строением электронных оболочек атомов и поведением электронов в поле сил. Структура электронных оболочек отдельных атомов зависит от характера взаимодействия электронов с ядром. Теория этого взаимодействия, так же как и других вопросов, связанных со строением вещества, составляет содержание квантовой механики атома. В основу квантовомеханического рассмотрения систем, состоящих из микрочастиц, положен принцип дискретного, прерывного изменения определенных величин, характеризующих систему. Первоначально этот принцип был формулирован в связи с проблемой распределения интенсивности излучения в спектре абсолютно черного тела, а затем явился логическим следствием более общих математических основ квантовой механики. Термин квантовая подчеркивает коренное отличие механики микрочастиц от классической механики Ньютона, согласно которой величины, характеризующие систему, изменяются непрерывно, но не дискретно. Например, полная энергия частицы, находящейся под действием сил, в классической механике может иметь любые значения в квантовой механике полная энергия может изменяться только порциями, или квантами. [c.8]

Биофизический анализ механизмов лучевой инактивации макромолекул состоит в описании в терминах физики и химии всей последовательности процессов, которые начинаются с поглощения молекулой дискретной порции энергии излучения и заканчиваются видимыми, доступными экспериментальному анализу изменениями ее биологических свойств. Такой анализ включает следующие логически связанные этапы. [c.58]

Выше уже говорилось о зависимости между излучением дискретного тона и существованием ячеистой структуры струи. Чтобы выяснить детальнее характер этой зависимости, прежде всего необходимо научиться связывать свойства периодической структуры струи с теми ее газодинамическими параметрами, от которых зависят характеристики излучения дискретного тона. Наиболее характерной вели-100 [c.100]

В отличие от физиологических и биохимических исследований, которые в той или иной мере учитывают или используют уникальные свойства излучений, биофизические исследования главным образом направлены на расшифрошу механизмов, лежащих в основе взаимодействия излучений с живой материей. Решение этой проблемы требует комплексного подхода, основанного, с одной стороны, на знании уникальных особенностей структурной и функциональной организации живого, а с другой — на учете физических принципов передачи энергии излучений, их дискретной природы и характера взаимодействия с атомами и молекулами, составляющими живую материю. [c.4]

В полипептидной цепи эта группа, как предполагалось в модели Лаки и Коулсона, отцает четыре электрона для образования общей я-орбитали. Согласно этой модели белок является полупроводником, причем л-электронные орбитали располагаются перпендикулярно оси полипептидной цепи. Позже Эванс и Герей, рассматривая пептидную группу как элементарную ячейку, пришли к выводу о наличии в молекуле белка трех энергетических зон, из которых одна свободна. Более точные расчеты показали, что ширина запрещенной зоны в белках довольно велика и равна 5 эВ. Бриллюэн предложил модель, в которой зоны проводимости белка получаются за счет перекрытия ст-связей. В этой модели ширина запрещенных зон еще больше (8—10 эВ). Проблема полупроводи-мости белковых систем пока ждет решения. Эксперимент показывает, что энергия фотовозбуждения отдельных групп, связанных с белковой цепью, может мигрировать на значительные расстояния и вызывать флуоресценцию других групп. Комплекс миоглобина с оксидом углерода (II) отщепляет СО при действии излучения, которое не поглощается гемином (т. е. группой, непосредственно связанной с СО), но поглощается триптофаном и тирозином — аминокислотами, остатки которых входят в состав белка миоглобина. Здесь энергия мигрирует от белка к геминовой группе. Эти важные свойства белков показывают, что белки в некоторых случаях способны передавать энергию возбуждения, т. е., в общем случае, сигналы . В ходе эволюции функции передачи сигналов в форме серии дискретных импульсов, частота которых зависит от силы раздражения, перешли к более совершенной системе — нейронам нервной сети. [c.348]

Открытие свойств некоторых кристаллических материалов слабо поглощать звуковую энергию в сочетании с относительно малой скоростью распространения звуковых волн в них (в Ю —10 раз меньше скорости распространения электромагнитых волн) привело к созданию твердотельных линий задержки, которые позволили заменить обычные волноводные линии и конструкционные решения с использованием традиционных дискретных элементов (емкостей, сопротивлений, транзисторов и т. д.) в радиотехнических устройствах и создать принципиально новые устройства с параметрами, не достижимыми ранее. Акустоэлектронные функциональные устройства представляют собой новый класс устройств генерации и аналоговой обработки сигналов в реальном масштабе времени в диапазоне частот 0,01 — 15 ГГц. В акустоэлектронике используется взаимодействие распространяющихся высокочастотных упругих колебаний со свойствами твердой среды и с различного рода излучениями. [c.187]

Природа лучистой энергии. При изучении свойств лучистой энергии обнаруживается существенный дуализм в объяснении ее природы. В некоторых случаях она имеет волновую природу, в то время как в ряде других случаев она представляет собой серии дискретных импульсов энергии (фотоиов). Для объяснения явления взаимодействий лучистой энергии с веществом почти всегда приходится прибегать к фотонной теории волновая теория излучения дает удовлетворительные результаты при объяснении явлений, в которых участвует больщое количество фотонов с малой энергией. [c.12]

Электромагнитное. излучение имеет двойственную природу. В нем сочетаются как волновые, так и корпускулярные свойства, проявляющиеся в различных явлениях. Некоторые из них (дифракция, преломление и др.) могут бьгть объяснены с позиций волновой теории. Другие (поглощение, испускание излучения) —лишь при допущении, что излучение состоит из дискретных порций энергии, которйе назьшаются квантами или фотонами. [c.31]

Двойственную природу обнаруживает также электромагнитное излучение. Дифракция и интерференция света (и радиоволн) служат убедительным доказательством его волново природы. Вместе с тем взаимодействие излучения с частицами вещества доказывает, что излучению присущи также свойства частиц, что его можно рассматривать как газ фотонов. Именно монохроматич. излучение испускается и поглощается атомами или молекулами дискретно, отдельными иорциями , его энергия и импульс изменяются скачкообразно. При столкновении со свободным электроном фотон ведет себя подобно частице, ои передает электрону часть своей эпергии и илшульса. [c.253]

Различные виды свечения тел. В свободном состоянии атому какого-либо вещества свойственны только определённые, дискретные уровни энергии, занимающие каждый лишь очень узкие пределы. Если атом находится в более или менее сильном электрическом поле, то его энергетические уровни расщепляются и смещаются. В твёрдом теле атомы и ионы находятся в электрическом поле, создаваемом соседними атомами. При хаотическом тепловом движении расстояния отдельных атомов от их соседей весьма различны. Различны и поля, вызывающие расщепление энергетических уровней. Поэтому различно и положение самих уровней. При излучении накалённого твердого тела атомы его, возвращаясь в нормальное состояние, излучают кванты разной величины, соответствующие различным значениям V или I. Термическое излучение твёрдого тела состоит не из отдельных монохроматических радиаций, как это имеет место в газах, где расстояние между атомами велико, а представляет собой сплошной спектр со всевозможными длинами волн. Так как это является следствием хаотического движения частиц твёрдого тела и беспорядочного переплетения их электрических атомарных и молекулярных полей, то спектр должен соответствовать хаотическому излучению, а в случае равенства температуры во всех частях системы — равновесному чёрному излучению. Индивидуальные свойства атомов и молекул и первоначальное (невозмущённое полями соседних атомов и молекул) расположение их энергетических уровней сказываются на селективности излучения, т. е. на отступлениях действительно имеющего место излучения твёрдых тел от излучения абсолютно чёрного тела. Если проследить интенсивность излучения для всевозможных длин волн, а не только в видимой части спектра, то излучение серых тел также оказывается селективным. [c.319]

Методы оптического детектирования в ТСХ основаны па регистрации в.эаимодействия электромагнитного излучения с исследуемым веществом [1—3]. Это взаимодействие можно рассматривать как процесс получения сигналов, содержащих качественную и количественную информацию о свойствах исследуемого вещества. Сигналы возникают в результате перехода молекул и атомов в разные дискретные энергетические состояния, вероятность которых определяется правилами квантовой механики. После возбуждения (под действием внешнего источника излучения) вещество возвращается в основное состояние. Это может происходить двумя путями. [c.75]

С открытием мутагенного действия излучений многие радиобиологи перешли, к изучению единичной реакции дискретных биологических структур (генов, хромосом) на радиационное воздействие. В это же время значительно совершенствуются методы дозиметрии излучений, вводится и онизационая единица дозы — рентген. Появляется возможность количественного анализа биологического действия излучений, основанного на выяснении зависимости между наблюдаемым биологическим эффектом и дозой радиации, поглощенной изучаемой системой. Такие эксперименты проводились не только на ядерных наследственных структурах, но и на клонах клеток, вирусных частицах, препаратах ферментов. Результаты, полученные в точных количественных опытах, свидетельствовали о вероятностном характере проявления единичной реакции объекта в ответ на облучение в данной дозе радиации. Иначе говоря, при облучении однородных объектов (клетки одного клона, молекулы одного типа и т. д.) наблюдали, что при любой малой дозе радиации некоторое число объектов оказывается пораженным, а другие сохраняют исходные свойства при самой большой дозе радиации небольшая доля объектов все еще остается непораженной. Кривые доза — эффект в этих случаях имели экспоненциальный характер и надежно экстраполировались к нулевой точке. Обнаруженный эффект нельзя было объяснить ес-. тественной вариабельностью речь шла о генетически однородных клетках и вирусных частицах или молекулах одного типа. Его трактовка потребовала привлечения фундаментальных физических концепций, прежде всего представлений о вероятностном характере поглощения энергии излучений, о дискретной природе частиц, составляющих ионизирующие излучения, о физически микро-гетерогенной организации биологических структур. [c.9]

Впервые это явление было обнаружено Пауэлом [1, 2], который исследовал некоторые его свойства и предложил гипотезу, объясняющую возникновение этого излучения как результат автоколебательного процесса. Затем последовал ряд работ других авторов [3, 4, 5]., Однако все они рассматривали струи, вытекающие нз звуковых сужающихся сопел, которые являются лишь предельным частным случаем сверхзвукового расширяющегося сопла, и как следствие этого их исследования проводились в небольшом диапазоне давлений торможения (около 5 ama). Поэтому представляло несомненный интерес исследовать, излучение дискретного тона при истечении струи из сверхзвуковых сопел различной конфигурации и насколько возможно рас ширить диапазон изменения параметров, влияющих на это излучение. [c.87]

Прохождение фотонов через вещество есть процесс поглощения и последующего испускания энергии фотоиов атомами и молекулами этого вещества. Таким образом, излучение имеет двойственный характер, так как обладает свойствами непрерывности поля электромагнитных волн и свойствами дискретности, типичными для фотонов. Синтезом обоих свойств является нредставление, согласно которому энергия и импульсы сосредоточиваются в фотонах, а вероятность нахождения их в том или ином месте пространства — в волнах. Соответственио этому излучение характеризуется длиной волны (X) или частотой [c.361]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология