Индуцированные переходы

Почему для индуцирования переходов между зеемановскими энергетическими уровнями осциллирующий вектор радиочастотного поля должен быть перпендикулярен направлению постоянного магнитного поля [c.85]

В классическом приближении это просто означает взаимодействие прецессирующих с ларморовской частотой около направления постоянного поля магнитных моментов электронов с поляризованными по кругу колебаниями магнитной компоненты высокочастотного поля, происходящими с частотой, равной ларморовской. При этом обе группы спинов, различающиеся направлениями прецессий, будут взаимодействовать с линейно поляризованным высокочастотным полем, так как последнее представляет собой сумму двух противоположно поляризованных круговых колебаний. Именно это взаимодействие вызывает индуцированные переходы спинов между уровнями. [c.10]

В соответствии с правилами отбора Ат5 = 1 и А/П = 0 возможны два индуцированных перехода [c.59]

Следует заметить, что хотя сами квадрупольные энергетические уровни обусловлены взаимодействием электрического квадрупольного момента ядра с неоднородным электрическим полем, индуцированные переходы между ними связаны с взаимодействием магнитного момента ядра с переменным (радиочастотным) магнитным полем, так как энергия взаимодействия квадрупольного момента с электрическим полем в 10 раз меньше энергии магнитного дипольного взаимодействия. [c.97]

Л п + рб J, где Атп и Л — вероятности спонтанных самопроизвольных переходов, и Вп — вероятности индуцированных переходов, Л т и — заселенности двух состояний. Согласно закону распределения Больцмана, = общему принципу квантовой механики Впт — тп [c.434]

Выше было сделано предположение, согласно которому время, необходимое для выстраивания спинов в магнитном поле или для нарушения их ориентации при снятии поля, мало. Эти быстрые процессы называются процессами релаксации и характеризуются временем релаксации, определенным в разд. 10.2. Релаксация ядерных спинов определяется двумя различными процессами. В процессе спин-решеточной релаксации (время релаксации Т,) избыточная спиновая энергия превращается в тепловую энергию решетки. Под решеткой понимается окружение спинов. Колебательные, вращательные и поступательные движения атомов и молекул решетки вызывают появление флуктуирующего магнитного поля на ядре или неспаренном электроне. Это поле, обусловленное магнитными моментами ближайших атомов и молекул, имеет компоненты с частотой, необходимой для индуцирования переходов между состояниями аир. Величина Тг может быть определена в эксперименте со спиновой системой, выведенной из равновесного состояния действием внешнего электромагнитного поля, путем снятия поля и измерения времени, за которое отклонение заселенности уровней от их равновесных значений уменьшается в е раз. Значение Т1 изменяется от 10 до 10 с для твердых тел и от 10-- до 10 с для жидкостей. [c.503]

Возникновение ОИ связано с движением электрически заряженных частиц (электроны, атомы, ионы, молекулы). Дискретные спонтанные или индуцированные переходы носителей зарядов с более высоких на более низкие уровни энергии сопровождаются испусканием световых квантов (фотонов) с энергией, равной разности энергий этих уровней. Энергия фотона Е = км, где к = 6,626 Ю" Дж с - постоянная Планка v - частота излучения, Гц. [c.486]

Индуцирование переходов происходит наиболее эффективно, если направление переменного магнитного поля перпендикулярно постоянному полю, и переходы не происходят, если направление переменного поля параллельно направлению постоянного поля. Причина такого поведения становится ясной, если про [c.14]

Вероятность индуцированного перехода между уровнями с собственными функциями иг г пропорциональна величине [c.96]

Здесь A k И Bnk — вероятности спонтанных и индуцированных переходов, Р i nh) — плотность излучения, отнесенная к единичному интервалу частот. Подставляя из (10.5), получаем [c.260]

Если индуцированные переходы не играют существенной роли, то выражение (10.7) можно соответственно изменить, отбросив второе слагаемое в скобках. Тогда [c.260]

Пусть теперь на образец действуют электромагнитные колебания, частота которых соответствует резонансным условиям для спинов 1. В результате будут происходить переходы этих спинов с нижних уровней на верхние до тех пор, пока все зеемановские уровни в системе 81 не будут заселены равномерно ). При этом система 1 1 достигнет насыщения и больше не сможет поглощать СВЧ-мощность. В терминах квантовой механики это означает, что эйнштейновский коэффициент индуцированных переходов одинаков для излучения и поглощения у каждой пары уровней. В терминах термодинамики это означает, что система спинов 51 находится при бесконечной температуре (01 = оо). Для спонтанного излучения в области СВЧ коэффициент Эйнштейна пренебрежимо мал. [c.377]

Коэффициенты Эйнштейна для индуцированных светом переходов, скорость индуцированных переходов. Связь между вероятностью перехода атома с одного уровня на другой с плотностью излучения и характеристиками атомного перехода была установлена А. Эйнштейном в 1917 году. Далее этот вопрос мы излагаем в соответствии с [21, 23, 25]. [c.391]

В формулах (35.3), (35.4) подразумевается, что на атом не падает излучение, которое он способен поглощать. Если интенсивность падающего на атом излучения достаточно велика, то при вычислении формы линии надо учитывать поглощение и вынужденное излучение. В этом случае, например, время жизни атома в основном состоянии конечно (оно определяется поглощением). Надо отметить, что уширение линии, связанное с индуцированными переходами, в общем случае не определяется простой дисперсионной формулой (35.3). Например, в сильном монохроматическом поле [c.454]

Следует отметить, что наличие энергетических уровней квадрупольного взаимодействия обусловлено взаимодействием неоднородного электрического поля с электрическим квадрупольным моментом ядра, но индуцированные переходы связаны с взаимодействием магнитного момента (х ядра с магнитным вектором радиочастотного поля. Энергия взаимодействия электрического квадрупольного момента с электрической компонентой электромагнитной волны в 101 раз меньше энергии магнитного дипольного взаимодействия. [c.12]

Линейная зависимость от интенсивности выполняется лишь при малых значениях I, когда концентрация возбужденных атомов С мала но сравнению с концентрацией тех же атомов, находящихся в нормальном состоянии С . По мере роста I увеличивается С по отношению к Со- При этом растет роль индуцированных переходов. В пределе, когда [c.45]

Мы видим, что она пе зависит от индивидуальных свойств атома и очень сильно возрастает с уменьшением К. Разумеется, нри наличии тушения она также растет. Это следует из того, что в условиях насыщения число актов распада возбужденного состояния в результате индуцированных переходов должно превалировать над числом актов распада, обусловленных спонтанным излучением, тушением и другими причинами (рис. 2). В условиях насыщения среда практически прозрачна для возбуждающего света. Общее число фотонов флуоресценции ТУ, излучаемых единицей объема в секунду, в этих условиях определяется выражением [c.45]

Получение когерентного, узконаправленного и монохроматического излучения стало возможным только с открытием и использованием свойств так называемых стимулированных или индуцированных переходов. Сущность этих переходов заключается в следующем. [c.72]

В-четвертых, в спектрах могут наблюдаться индуцированные переходы при наличии сильных электрических и магнитных полей. Роль такого поля может играть поле межмолекулярных взаимодействий в конденсированном состоянии. Поэтому в жидкостях часто наблюдаются полосы, запрещенные в парах. В этом случае запрет по симметрии снимается вследствие искажения электронной оболочки молекулы внешним полем. [c.32]

Необходимо отметить также, что под воздействием внешних электрических и магнитных полей, в частности, возникающих в результате межмолекулярных взаимодействий, возможны так называемые индуцированные переходы. Эти переходы дают, например, слабые полосы в спектрах жидкостей, которые не наблюдаются в парах, что связано с частичным снятием запрета по симметрии из-за искажения электронной оболочки молекул в конденсированной фазе. [c.319]

Полную вероятность (в секунду) для индуцированного перехода теперь можно получить путем интегрирования формулы (23) по всем длинам волн. Если используется источник непрерывного спектра, а результирующая спектральная плотность падающего излучения постоянна во всем диапазоне длин волн, в котором атом может поглощать, то полная вероятность [c.163]

В ЭТОЙ частной модели эффект влияния отличных от нуля корреляций (7 С сх>) увеличивает то значение интенсивности шума, которого необходимо достичь для индуцирования перехода. [c.271]

Для того чтобы случайное возмущение 3 i(t) вызывало переходы между состояниями системы, важен не весь шум , а лишь его компоненты на частотах индуцированных переходов. Это значит, что для релаксации в спиновой системе важна не функция корреляции G(t), а ее Фурье-компонента на частоте со [c.78]

Чаще всего плотности излучения настолько малы, что число вынужденных актов испускания мало по сравнению с количеством спонтанно испущенных фотонов. Этим объясняется то, что индуцированное излучение так долго не было обнаружено, а, тем более — использовано. По мере роста плотности излучения роль индуцированных переходов возрастает и их число начинает превы- [c.16]

Для характеристики излучательных индуцированных переходов при рассмотрении основных свойств ОКГ удобнее пользоваться не вероятностью, [c.17]

Еще в 1917 г. А.Эйнштейн выдвинул гипотезу о существовании не только спонтанных, но и вынужденных (стимулированных или индуцированных) переходов в атомах, сопровождающихся излучением. Попытка обнаружения стимулированного излучения в газовом разряде была предпринята Р.Ландебурном в 30-е годы, а в 1М0 г. В.А.Фабрикант сформулировал необходимые для этого условия. После второй мировой войны многие физики вернулись в лзбор атории, привнеся в работу опыт, полученный с радиолокационной техникой СВЧ. Одним из таких физиков, занявшихся СВЧ-спектроскопией, — как пишет Дж. Пирс [7], — был Чарльз Таунс. .. В 1951 г., сидя на парковой скамейке в Вашингтоне перед деловой встречей, Таунс впервые представил себе принцип, на котором сейчас базируется действие лазера . В 1954 г., почти одновременно, Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым в СССР (в Физическом институте им. П.Н. Лебедева) и Ч. Таунсом с сотрудниками в США (в Колумбийском университете) был создан первый молекулярный генератор на аммиаке, излучающий радиоволны с длиной волны около 1 см. Эта работа была отмечена Нобелевской премией. В 1960 г. Т. Мейман (фирма Хьюз , США) создал первый в мире рубиновый оптический квантовый генератор. Дальнейшее развитие квантовой электроники и нелинейной оптики — результат работы многих отечественных и зарубежных ученых [8]. [c.96]

Если через такую систему ориентированных спинов пропускать радиоизлучение с частотой, удовлетворяющей условию резонанса hv = glilf о> происходят индуцированные переходы с одного уровня на другой . [c.22]

Наличие электронного спина и связанного с ним магнитного момента lie обусловливает возможность снятия вырождения спиновых состояний внешним магнитным полем и индуцирования переходов между ними. Эти переходы происходят с поглощением энергии электромагнитного излучения в микроволновой (30...2 мм) области (СВЧ диапазон 9...35 ГГц интервал значений индукции постоянного магнитного поля 0,34—1,25 Т), что и называют электронным парамагнитным резонансом. В зарубежной литературе используется термин электронный спиновый резонанс (ESR), однако в рассматриваемом методе радиоспектроскопии состояния из-за спинорбитальной связи не являются чисто спиновыми, поэтому более адекватно название ЭПР или даже парамагнитный резонанс. [c.54]

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) [199—203] обусловлен индуцированными переходами между зеемановски-ми уровнями энергии парамагнитной частицы (электрона, атома или молекулы), находящейся во внешнем постоянном магнитном поле. Атом или молекула, несущие неспаренный электрон, имеют магнитный момент р, в том случае, если отличен от нуля их угловой момент I, который складывается из собственного углового момента электрона (спина) 5 и орбиталь- [c.278]

Обнаружение индуцированных переходов между ядер-ныт магнитными уровнями с помощью облучения пере- менньга магнитным полем называется ядерным магнитным резонансом. Его впервые наблюдали Пурселл и Блох в 1946 г. Этим ученым в 1952 г. была присуждена Нобелевская премия в области физики. [c.13]

Снектр раствора в общем соответствует спектру, ожидаемому по аналогии со спектром перехода Вги —> - 18 при 2600 А самого бензола. Наблюдаемые полосы имеют главным образом ложные начала, соответствующие переходам на подуровни неполносимметричных колебаний верхнего состояния с частотами 271, 382, 407 и 1355 см . Спектры кристалла в поляризованном свете удобнее всего измерять при направлении электрического вектора вдоль оси Ь и вдоль другого направления, перпендикулярного первому в плоскости Ьс, а именно вдоль направления с. Поглощение вдоль оси Ь соответствует поглощению только в плоскости молекулы, а поглощение вдоль оси с содержит компоненты поглощения как в плоскости, так и вне плоскости в отношении 3 97. Ложные начала полос для вышеприведенных частот появляются, как и следовало ожидать, в спектре высокотемпературной формы, поляризованном вдоль оси Ь, с интенсивностью, превышающей приблизительно в 30 раз интенсивность спектра, поляризованного вдоль направления с [82]. Ясно также, что полоса перехода О—О, запрещенного правилами отбора для электронных спектров, и полосы в начинающихся с нее прогрессиях появляются в спектре кристалла с гораздо меньшим поля-зизационным отношением за счет усиления спектра поглощения вдоль оси Ь. 1о оценке Вольфа [102], в начале электронной полосы поглощение вдоль оси Ь только в 10 раз сильнее, чем поглощение вдоль направления с. Данн и др. в работе, проведенной при 4° К с высокотемпературной формой, подтвердили, что полоса 0—0 гораздо сильнее в поглощении вдоль оси Ь, чем с. Они указывают, что к различным поляризационным отношениям наблюдаемых типов могло привести искажение плоского строения молекулы в верхнем состоянии, дающее разные распределения интенсивности чисто электронного и колебательно индуцированного переходов вдоль осей, лежащих в плоскости. [c.560]

Под действием электрического поля в молекуле водорода может быть индуцирован переход, вызывающий ноявление полосы поглощения в инфракрасном спектре. В отсутствие электрическо- [c.487]

Имеются два других способа формулировки проблемы скоростей реакции, которые полезней для некоторых целей. На практике получить точные собственные функции для системы из п тел, когда п больше 2, невозможно по той причине, что уравнения движения не разделяются. Их можно, однако, вычислить приближенно, рассчитывая сначала собственные функции для приближенного уравнения Шредингера, которое разделяется, и рассматривая потом члены, которыми пришлось пренебречь для того, чтобы произвести разделение переменных, как возмущение для этих приближенных решений. Тогда находят, что плотность систем, соответствующая какому-либо невозмущенному уровню, является периодической функцией времени. Возмущение вызывает переходы с одного приближенного уровня на другой, Для мономолекулярных разложений приближенными уровнями будут уровни молекулы, подвергающейся разложению. Продолжительность жизни богатой энергией молекулы определяется вероятностью индуцированных переходов на непрерывные уровни (соответствующие диссоциацин). Розен [72] применил этот метод для р1асчета средней про- [c.414]

В докладе сообщаются результаты весьма общего теоретического рассмотрения условий самовозбуждения и к.п.д. для гипотетического генератора, работающего на газовой реакции и переходе между электронно-воз-бужденными уровнями. Вывод проведен в терминах химической кинетики цепных реакций. Рассмотренная система изображена на рисунке. Здесь X, X — продукты в состояниях, между которыми происходит индуцированный переход А н —константа скорости процесса возбуждения в см 1сек Ье—константа скорости процесса индуцированного излучения а — суммарная константа скорости спонтанного излучения и потери возбуждения при соударениях X с другими частицами или со стенкой с превращением X в Х W — скорости образования продуктов X и X ( ,= 1 4-117 ) кх—суммарная константа скорости превращения X не в X, а в другие продукты — суммарная констам- [c.297]

В спектре испускания некоторых систем окиси азота не обнаруживаются линии с V больше определенного значения. Резкий обрыв излучения при достижении определенного значения и, вероятно, соответствует началу предиссоциации, хотя возможны и другие объяснения этого явления. Основное состояние N0 — дублетное (имеется один неспаренный электрон), поэтому и возбужденные состояния, образовавшиеся в результате прямого поглощения, будут дублетными. Известны также возбужденные квадруплетные состояния (три неспаренных электрона). Они имеют более низкую энергию, чем возбужденные дублетные состояния, при одинаковых электронных распределениях. В отсутствие внешних полей возмущения, которые приводили бы к переходам из дублетных в квадруплетные состояния, должны быть очень слабыми для молекул, состоящих из таких легких атомов, как азот и кислород. Таким образом, столкновения могут быть эффективными в индуцировании переходов, тем более, что молекула окиси азота парамагнитна. Несомненный интерес могло бы представить подробное изучение влияния давления на- уменьшение флуоресценции при больших значениях и в некоторых системах полос окиси азота. [c.39]

С рассматриваемой точки зрения суть радиационного индуцирования перехода состоит в том, что за счет запасенной энергии Ьигне-ра внутренняя энергия кристалла ВаТЮ возрастает до критического для тетрагональной фазы значения, после чего кристалл спонтанно, как и при обычном нагревании, переходит в кубическую фазу за счет тепла окружающей среды. [c.72]

В наибольшей степени активированные кристаллы раскрыли свои свойства после того, как Джонсон и Нассау вскоре создали ОКГ на основе aWOi — Nd +, излучающий при комнатной температ/ре в области 1 мкм с чрезвычайно низким порогом возбуждения [17]. Последнее обусловливалось тем, что конечный для индуцированного перехода уровень иона Nd + расположен примерно на 2000 над основным и при рабочей темпера- [c.9]

Методы спектроскопии стимулированного излучения, базирующиеся на использовании принципов, заложенных в работе ОКГ перечисленных выше типов, помогают решать одну из основных задач квантовой электроники, а именно — расширение списка частот, на которых по.тучена генерация и освоение новых спектральных диапазонов. Высокотемпературные методы спектроскопии стимулированного излучения [23, 32] позволяют анализировать поведение индуцированных переходов в широком интервале температур, что особенно важно для исследования электрон-фопонного взаимодействия в активированных кристаллах. Первые обнадеживающие исследования в этом плане уже проведены с кристаллами ЬаГд и зА15012, активированными ионами N(1 + [37, 38]. [c.13]

Примесный ион, введенный в кристаллическую матрицу, обладает характерной только для него системой дискретных (штарковских) энергетических уровней, являющейся своеобразным мостом, который обеспечивает физическую связь протекающих в активированной среде разнообразных квантовых процессов с полем излучения. В основе этой связи лежат энергетические переходы между отдельными уровнями активатора, которые и обусловливают поглощение или излучение средой электромагнитной энергии. В своей знаменитой работе Эйнштейн [1] с термодинамических позиций постулировал существование следующих элементарных процессов в квантовой системе с дискретным спектром состояний спонтанное излучение, индуцированное или стимулированное поглощение и излучение. Последние два процесса возможны только при наличии надаюп ,его на вещество электромагнитного излучения. В связи с тем, что все переходы между энергетическими уровнями системы являются случайными, Эйнштейн ввел три коэффициента, которые характеризуют вероятность их возникновения в единицу времени, а именно вероятность спонтанного перехода Ал и вероятности индуцированных переходов в поглощении Bji U vji) и излучении Здесь U vji) — плотность энергии излучения на часто1е [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология