Туннельное квантовое движение

При выводе ур-ния для константы скорости р-ции движение но координате р-ции считается классически.м. Иногда необходимо вводить квантовые поправки, учитывающие влияние возбужденных электронных состояний (см. Адиабатическое приближение), а также возможность туннельного эффекта. , [c.18]

В твердых телах резонансные линии уширены вследствие взаимодействия между ядрами (диполь-дипольная и электрическая квадрупольная связи и др.) и взаимодействия ядерной системы с ее окружением. При повышении температуры интенсивность движения молекул твердого тела растет и уменьшается ширина линии за счет усреднения локальных полей. Для газов и жидкостей, где происходит довольно быстрое движение молекул, ширина линии сильно уменьшается. Вообще следует иметь в виду, что заторможенное и свободное вращение молекул и групп в молекулах, либрация, квантово-механический туннельный эффект, самодиффузия и другие формы движения способствуют сужению резонансной линии. [c.210]

Однако есть такие физические свойства квантовых кристаллов, в которых большие нулевые колебания атомов играют доминируют щую роль. К таким свойствам, в первую очередь, можно отнести возможность туннельного движения атомов в кристаллической решетке, которая всецело определяется чисто квантовым эффектом туннелирования частицы сквозь потенциальный барьер. Наличие туннельного движения может вызвать перестройку основного состояния квантового кристалла. [c.152]

Хотя энергетические причины а-распада и деления и связаны между собой, но механизмы их различны. Структура а-неста-бильного ядра сохраняется неизменной до тех пор, пока распад не произошел на самом деле скорость распада зависит от вероятности обнаружить а-частицу вне барьера эта вероятность обусловлена волновой природой частицы. Проникновение через барьер, известное в квантовой механике как туннельный эффект , не требует предварительной деформации ядра. Деление же, на оборот, происходит как следствие случайного (проистекающего из-за беспорядочного движения нуклонов) образования не- [c.63]

Представление о том, что туннелирование является неким необязательным или дополнительным эффектом, который можно рассматривать вне рамок обычной теории кинетики реакций, ошибочно. Туннельный эффект фактически имеет то же самое логическое происхождение, что и энергия нулевых колебаний. Оба эти явления имеют квантовую природу и могут быть обоснованы исходя из принципа неопределенности для движения вдоль одной координаты. Различие между ними состоит в том, что потенциальная энергия частицы вдоль координаты туннелирования проходит через максимум, тогда как нулевые колебания совершаются в потенциале, имеющем минимум. Можно было бы даже ожидать, что порядок величины эффектов туннелирования и нулевых колебаний в переходном состоянии одинаков. В дальнейшем мы увидим, что именно так дело обстоит в действительности. Вышеизложенные рассуждения неприменимы, конечно, к начальному и конечному состояниям системы, которые характеризуются минимумом потенциальной энергии. Поэтому туннельный эффект не имеет отношения к какой-либо проблеме равновесия. Однако во всякой достаточно строгой теории кинетики, учитывающей энергию нулевых колебаний переходного состояния, пренебрегать туннельным эффектом не оправдано. [c.322]

Одним из наиболее интересных проявлений квантового характера движения электрона в магнитном поле несомненно является возможность перехода электрона с одной классической орбиты на другую (магнитный пробой). Причина этого явления та же, что у обычного туннельного эффекта — волновая природа электрона. Однако в описываемом явлении проявляется специфика движения в магнитном поле. В частности, с ростом магнитного поля усиливается квантовый характер движения электрона ( 7), поэтому вероятность магнитного пробоя растет с магнитным полем. Прежде чем излагать строгую теорию магнитного пробоя, поясним наиболее существенные черты этого явления. Переход с одной классической орбиты на другую имеет неисчезающе малую вероятность естественно, только в том случае, если эти траектории достаточно близко расположены и потенциальный барьер между ними не слишком велик. Близко расположенные траектории могут иметь различную природу. Обе они принадлежат либо одной и той же зоне (рис. 31,а), либо различным (рис. 31,6). Существование близко расположенных траекторий, принадлежащих одной зоне, не требует специального объяснения. Для этого, например, достаточно, чтобы изоэнергетическая поверхность имела седловую точку. Тогда при значениях pz Hi = Н, Ну = 0), близких к критическому = pzh (при Pz = Pzh траектория представляет собой восьмерку ), траектории незначительно удалены друг от друга (см. рис. 31, а). Во втором случае, когда близко располо [c.98]

Равновесное распределение энергии в реагентах для термич. р-ций обеспечено практически всегда оно нарушается только в чрезвычайно быстрых процессах. Проблема в том, сохранится ли оно в АК. Из-за криволинейносги координату р-ции нельзя считать независимой степенью свободы. Ее взаимод. с другими, поперечными движениями приводит к обмену энергией между ними. В результате, во-первых, может нарушиться первоначально равновесное распределение энергии по поперечным степеням свободы и, во-вторых, система может вернуться в область реагентов даже после того, как она уже прошла через конфигурацию АК в направлении продуктов. Наконец, необходимо иметь в виду, что, согласно ур-ниям (2), (3) и (5), хим. р-ция рассматривается как классич. переход игнорируются квантовые особенности, напр, эяектронно-неадиабатич. процессы и туннельный эффект. В ранних формулировках теории в ур-ния (2), (3) и (5) добавляли т. наз. трансмиссионный множитель и. Предполагалось, что в нем собрано влияние перечисленных вьипе факторов, не учтенных при выводе этих ур-ний. Т. обр., определение и выходит за рамки А.к. т. более того, для р-ций, в к-рых и значительно отличается от единицы, теория теряет смысл. Однако для сложных р-ций предположение у.х не противоречит эксперим. данным, и именно этим объясняется популярность А. к. т. [c.75]

Точное решение ур-ния Шрёдингера удается найти лишь в редких случаях. Поэтому важное значение имеют разл. приближенные методы. Если при рассматриваемом движении импульсы частиц достаточно велики, а потенц. энергия их взаимод. изменяется медленно, то применимо квази-классич. приближение. Оно позволяет, напр., рассчитывать вероятность прохождения частиц и квантовых систем через области пространства, к-рые недоступны для них согласно классич. механике вследствие недостатка энергии (см. Туннельный эффект). Иногда приближенные волновые ф-ции к -л. состояния м. б. найдены в виде суперпозиции волновых ф-ций близкой, но более простой системы с коэффициентами, подбираемыми из условия минимума энергии системы (см. Вариационный метод). Если взаимод. в системе частиц записывается в виде суммы неск. частей, с одной из к-рых точное решение ур-ния Шрёдингера возможно, а остальные могут рассматриваться как малые возмущения первой, применяют возмущений теорию. Специфич. задачей К. м. является рассмотрение нестационарных волновых ф-ций, соответствующих переходам системы частиц из одного стационарного состояния в другое под влиянием нек-рого возмущения, зависящего от времени. [c.365]

Учтем теперь, что молекулярная система не есть классическая и что движение ядер подчиняется квантовым законам Тогда в тех случаях, когда два минимума на ППЭ или два оврага разделены хотя бы в малой области не очень высоким и, в особенности, не очень широким барьером, то становятся возможными подбарьерные , или туннельные переходы системы из одного состояния в другое Тогда реакции могут идти энергично и при Г О Более того, при ощ)еделенных условиях их скорость при низких температурах может даже резко увеличиваться Получаются эффекты, полностью противоположные закону Аррениуса [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология