Фотоны магнитного излучения

Испускание и поглощение магнитного излучения фотонов М1 возможно при выполнении правил отбора [c.457]

Любому электро.магнитному излучению соответствуют кванты или фотоны, энергию которых можно вычислить по уравнению (1.6). Фотоны распространяются как и волны, и поэтому имеют определенную частоту колебаний, скорость распространения и длину волны. Фотоны обладают механическим импульсом и могут передавать его другим частицам. Однако импульс легко обнаружить лишь у фотонов высокой энергии. [c.7]

В спектроскопических методах аналитический сигнал возникает при поглощении или испускании квантов электромагнитного излучения — фотонов. Это возможно, если атом, молекула или ион имеет энергетические уровни, разница между которыми равна энергии фотона. Аналитический сигнал тогда появляется вследствие перемещения электронов с одного уровня на другой, изменения колебательной и вращательной энергии молекулы, изменения энергии при различной ориентации магнитных диполей данной частицы в магнитном поле. [c.19]

Типы молекулярных изменений, которые сопровождают поглощение излучения, следующие. В радиочастотной области энергия одного фотона очень низкая, поэтому происходит только изменение ядерных спиновых состояний веществ под влиянием магнитного поля (гл. 16). В микроволновой области наблюдаются изменения электронных спиновых состояний веществ с неспаренными электронами в магнитном поле (гл. 16) и переходы между вращательными уровнями энергии газообразных молекул. В инфракрасной области поглощение вызывает изменение колебательной энергии, сопровождаемое изменением вращательной энергии. В видимой и ультрафиолетовой областях поглощение [c.458]

Из-за слабой спин-орбитальной связи в атомах вероятности этих переходов очень малы. Оптические переходы AI1 возможны и между компонентами разных мультиплетов тонкой структуры, соответствующими состояниям одинаковой четности. Из-за малой вероятности испускания квантов AI1 в обычных условиях атом теряет энергию возбуждения при взаимодействии с другим атомом (неупругие столкновения) непосредственно без излучения. В сильно разреженных газах (межзвездные туманности) столкновения между атомами очень редки. В этом случае атом может освободиться от возбуждения только путем излучения AI1 (если излучение фотонов 1 запрещено). Такое излучение магнитных ДИПОЛЬНЫХ квантов действительно наблюдается при квантовых переходах в атомах межзвездного газа — линии свечения туманностей, где оно соответствует квантовым переходам в дважды ионизированных атомах кислорода. [c.458]

Существует еще один вид процессов, сопровождающихся поглощением или излучением квантованной, но еще меньшей энергии, которые связаны со спиновым моментом электронов и ядра. Известно, что под влиянием внешнего магнитного поля спины этих частиц могут ориентироваться параллельно или противоположно внешнему полю. Оба этих состояния отличаются, хотя и мало, по энергии, мз-за чего переход между ними связан с поглощением фотона очень малой частотой, т. е. с большой длиной волны. Изменение в ориентации электронных спинов соответствует поглощению или излучению в микроволновой области, а изменения, связанные с ядерными спинами — с еще более длинноволновой, радиочастотной областью. [c.154]

Потребности производства вызвали разработку и внедрение новых методов исследования качественного и количественного анализа поверхностных слоев. Развитие получили методы, основанные на зондирующем воздействии на образец потоков фотонов, электронов, ионов, нейтральных частиц, электрического и магнитного полей и др. Все эти излучения (кроме магнитного поля) вызывают эмиссию вторичных частиц электронов, ионов, фотонов или нейтральных атомов, передающих информацию о поверхности соответствующему детектору. Очевидно, что анализы проводятся в вакууме, поэтому указанные методы применимы только для анализа твердых поверхностей. Большинство из этих методов имеет разрешение по глубине не более 10 нм. [c.289]

Радиоактивное излучение не однородно, а состоит из трех составных частей разной природы. Яснее всего это сказывается при действии магнитного поля, силовые линии которого перпендикулярны к направлению излучения. В таком поле одна часть излучения вовсе не отклоняется, другие две части отклоняются одна сильно вправо, а другая слабее влево (северный полюс магнита направлен к наблюдателю). Неотклоняемая часть представляет собой электромагнитные лучи, аналогичные рентгеновским, но с меньшей длиной волны. На языке квантовой теории это— поток очень больших фотонов ( 25). Эта часть излучения называется 7-лучами. Отклоняющаяся вправо часть, р-лучи, представляет собой поток очень быстрых электронов, а отклоняющаяся -влево часть — а-лучи — поток гелиевых ядер (двукратно ионизированных атомов гелия Не" , называемых а-частицами. Эти заключения можно было вывести из величин отклонения в электрическом и магнитном полях, которое зависит от скорости, заряда и массы летящих частиц. [c.26]

Большое время жизни метастабильного триплетного состояния А" объясняется тем, что переход с триплетного уровня на основной синглетный с излучением фотонов флуоресценции имеет малую вероятность. Опытами, в которых измерялась парамагнитная восприимчивость метастабильных молекул флуоресцеина [9], установлено, что величина магнитного момента этих молекул (2,73 [хр) близка к теоретическому [c.198]

Хотя представление об осцилляции электрического и магнитного векторов правильно объясняет многие световые явления, свет нельзя рассматривать как непрерывную волну, которая тянется от излучателя к приемнику. Излучение распространяется в пространстве дискретными порциями — квантами или фотонами — с энергией /IV или /гс/Я. Глубокая связь между волновой и квантовой теориями видна хотя бы из того, что энергию кванта вычисляют, используя длину волны, измеренную в опытах, в которых проявляется волновая природа света. [c.18]

Применение ядерной гамма-резонансной спектроскопии для исследования вещества в конденсированном состоянии основано на некотором изменении ядерных энергетических уровней (в исследуемом образце по сравнению с источником) в зависимости от электромагнитного поля на ядре. Одной из причин такого изменения является различие электронной плотности (5-электро-нов) вблизи ядра, связанное с окислительным состоянием атома и приводящее к сдвигу энергии поглощаемого фотона по отношению к испущенному (химический сдвиг). Другим фактором, определяющим вид спектра поглощения у-излучения, является расщепление энергетических уровней (квадрупольное расщепление) в ядрах со спином > /2 под действием электрического поля, вызванного асимметричностью окружения атома в веществе, которое приводит к появлению дублетных линий в ЯТР спектрах. Величина квадрупольного расщепления позволяет определить тип ближайшего координационного окружения поглощающего атома. Еще один наблюдающийся в таких спектрах вид расщепления линий резонансного поглощения связан с расщеплением в магнитном [c.269]

Напряженность магнитного поля Доза излучения Экспозиционная доза фотонного излучения Активность нуклида в радиоактивном источнике [c.17]

Космические лучи возникают в результате межзвездных и галактических событий и активности Солнца. Космическое излучение состоит из потоков протонов высоких энергий, альфа-частиц, ядер некоторых элементов, потоков электронов, фотонов и нейтронов. Магнитное поле Земли отклоняет низкоэнергетические заряженные частицы. Частицы высоких энергий, взаимодействуя с атмосферой, образуют в результате ядер-ных реакций целую серию радионуклидов Н, Ве, Ка и др. и потоки нейтронов и протонов. Образуются космические ливни, составляющие вторичное космическое излучение, проникающее в нижние слои атмосферы. На биосферу воздействует ионизирующий компонент вторичного космического излучения. Оно дает 1,9-2,5 ионизаций / см за 1 с на уровне моря в горах в 2—3 раза выше. [c.249]

Для получения достаточно монохроматических пучков фотонов с помощью источников тормозного излучения используются два способа. В одном из них электроны испускают тормозное излучение в тонкой мишени и, потеряв на этом часть своей энергии, подвергаются магнитной сепарации по импульсам. Фотоны тормозного излучения посредством методики совпадений ставятся затем в соответствие с имеющими определенную энергию электронами. Подобный тип монохроматора удобен лишь в экспериментах, в которых возможно выделение совпадений (но не в активационных опытах, например). При другом способе монохромати-зации (свободном от только что упомянутого ограничения) первичные электроны взаимодействуют с толстой мишенью, обладающей высоким 2, создавая в ней не только тормозное излучение, но с заметной интенсивностью также и электронно-позитронные пары. Позитроны подвергаются электромагнитному анализу, и часть из них, обладающая энергией в заданном интервале, направляется на тонкую мишень из вещества с малым 2. При этом помимо тормозного излучения (с минимальной интенсивностью из-за малого Z) имеет место и аннигиляция в пролете, причем один из фотонов, движущийся вперед, уносит почти всю энергию позитрона. [c.372]

Химические реакции в сильных внешних полях-электрич., магн. и световых - сравнительно новое направление Д.э. а. В этих случаях наряду с взаимод. частиц между собой и с окружением гфиходится рассматривать их взаимод. с полями. Последние изменяют вероятности переходов в частности, могут открываться новые пути превращений, к-рые в отсутствие полей запрещены. Возникает принципиальная возможность направленного влияния на элементарный акт воздействием внеш. излучения. Примером могут служить т.наз. радиационные столкновения, когда при сближении реагентов поглощается фотон, система переходит в новое электронное состояние, обладающее повышенной (и, возможно, направленной) реакц. способностью. Др. пример-влияиие магн. полей на спиновые состояния частиц реагентов, от к-рых в решающей степени зависит эффективность элементарного акта (см. Магнитно-спиновые эффекты). [c.67]

Переход энергии фотона в магнитную энергию МН/1 не является простым процессом, он напоминает поглощение видимого излучения механизм этого процесса рассматривается в гл. XXIII. Однако при магнитном резонансном поглощении пренебрегают самопроизвольным излучением радиации для высоких энергетических уровней и учитывают только вынужденное испускание. Суммарным эф- [c.231]

ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ФЭС), метод исследования строения в-ва, основанный на явлении фотоэффекта с использ. монохроматич. УФ излучения. При облучении в-ва происходит поглощение фотона с энергией ftv (А — постоянная Планка, V — частота излучения), соп-мвождающееся эмиссией электрона с кинетич. энергией Екия. Измерив кия, можно рассчитать потенциал ионизации Ев атома или молекулы по закону сохранения энергии Ау = и + Якия. Для фотоионизации использ. обычно линии Не(1) (Av = 21,2 эВ), Не(П) (Av = 40,8 эВ), Ме(1) (ЙУ = 16,8 эВ), а также монохроматизиров. синхротронное излучение со значениями Лу < 10 эВ (излучение с большими энергиями использ. в рентгеноэлектронной спектроскопии). Энергетич. спектры фотоэлектронов (т. е. распределение электронов по энергиям) измеряют в фотоэлектронных спектрометрах, осн. элементы к-рых — источник ионизирующего излучения, анализатор энергий электронов (электростатич. илн магнитный) и детектор электронов. Погрешность определения Екия 0,005 эВ. Каждому электронному уровню соответствует своя полоса (шириной 0,02 эВ) или часть полосы спектра. [c.634]

Природа и происхождение космических лучей до сих пор не выяснены, и мнения на этот счет противоречивы. До поверхности земли они доходят в виде потока электронов, протонов, нейтронов и позитронов, как показывают наблюдения Скобельцына (1929), Андерсона (1932) и Купце (1932) в камере Вильсона, помещенной в поперечном магнитном поле. Неизвестно однако, состоит ли само космическое излучение из таких частиц и не являются ли эти частицы вторичным образованием при взаимодействии космического излучения с атмосферными газами. Много данных говорит за то, что это излучение поступает в атмосферу в виде потока фотонов (очень жесткие -лучи). На этот вопрос должны пролить свет наблюдения в стратосфере, начало которым уже положено. Если космические лучи состоят из потока электронов, то следует ожидать их сильного отклонения в магнитном поле земли. В действительности интенсивность их одна и та же вблизи полюсов и в средних широтах, падая лишь на 15% около экватора Комптон и Клей, 1932). [c.117]

Из этих методов метод парамагнитного резонансного поглощения является наиболее прямым и разработанным позднее других. Если атом, обладающий магнитным моментом, обусловленным орбитальным движением электронов, помещается в однородное магнитное поле в 1000 гс, возникает группа уровней энергии с расстоянием между ними в 1000 Ру. Эи) расщепление эквивалентно энергии фотона с длиной волны 10,70 см, т. е. расщепление происходит в микроволновой области. Таким образом, если на такой атом падают микроволны с длиной 10700 Н см, то возбуждаются переходы между уровнями и происходит поглощение энергии излучения. Это явление называется парамагнитным резонансным поглощением. В действительности поглощение (очень слабое и требующее для своего обнаружения специальных точных устройств) обычно происходит при длинах волн, заметно отличающихся от приведенной расхождение обусловлено влиянием электронного спина и будет рассмотрено в гл. 9. (Явлению парамагнитного резонанса посвящены обзоры Блини и Стивенса [4], Горди, Смита и Трамбаруло [5] и Уэрца [61.) [c.200]

Позитрон. Положительный электрон или позитрон был открыт в связи с изучением космических лучей (Андерсон, 1932) до того, как он был обнаружен в излучениях искусственных радиоактивных изотопов (см. выше). Космические лучи (открытые Гессом, 1912), происхождение которых еще не объяснено, достигают поверхности Земли в виде электромагнитных излучений (фотоны или кванты hv), обладающих большой проникающей способностью и, следовательно, исключительно большой энергией (10 —10 Мэв1фо-тон). При взаимодействии с ядрами атомов (под действием их поля) фотоны космических лучей исчезают, а взамен возникают две частицы — позитрон и электрон с одинаковой энергией. Позитрон обладает той же массой, что и электрон, и одинаковым (но с противоположным знаком) зарядом, поскольку обе частицы в магнитном поле отклоняются с одинаковой кривизной, но в противоположных направлениях. Это явление можно наблюдать в камере Вильсона. Подобным образом можно получить пару электрон-позитрон путем аннигиляции одного у-кванта с большой энергией (ке менее 1,02 Мэе см. стр. 781), испускаемого радиоактивным элементом. [c.769]

Формулы, описывающие излучение фотонов в кристаллах, исследованы нами в приближении Зоммер-фельда—Мауэ для волновой функции электронов (позитронов) и в двухволновом приближении для волновой функции образованных у-квантов. Наличие эффекта поворота и радиационной самополяризации частиц означает, что в толстых кристаллах необходимо выйти за рамки приближения Зоммерфельда—Мауэ и использовать волновые функции, являющиеся решением уравнения Дирака, учитывающего аномальный магнитный момент электрона. Более того, с ростом частоты образованного фотона, когда длина волны у-кванта оказывается много меньше расстояния между атомами (ядрами), для волновых функций фотона Ак8(г) и других частиц (например, нейтронов) применимо приближение, аналогичное использованному при описании каналирования электронов и позитронов (см. 2, [83]). При движении у-кванта под малым углом относительно плоскостей (осей) монокристалла можно ввести усредненную по плоскости (цепочке атомов) диэлектрическую проницаемость. В этом смысле можно говорить о существовании каналирования у-квантов, а также и любых других частиц (например, нейтронов, К -мезонов) [83]. [c.239]