Колебания атомов и электронов

Наиболее простым дефектом является примесный атом пятой или третьей группы таблицы Менделеева, Рассмотрим, например, атом мышьяка в германии. Мышьяк имеет пять валентных электронов. Для реализации ковалентной связи с ближайшими соседними атомами кремния требуется четыре электрона пятый электрон связан положительным зарядом иона. В этом связанном состоянии электрон обладает более низкой энергией, чем электрон, находящийся в зоне проводимости. При высокой температуре под влиянием тепловых колебаний связанный электрон может отрываться от иона мышьяка и перемещаться как свободный электрон иными словами, электрон может перейти в зону проводимости. Такого рода примеси или дефекты кристаллической решетки называют донорами. В основном состоянии они нейтральны, а при возбуждении дают положительно заряженный ион и один свободный электрон. [c.239]

Под действием электромагнитного поля рентгеновских лучей электроны атомов, входящих в кристаллическую решетку вещества, начинают колебаться. Частота их вынужденных колебаний будет равна частоте электромагнитного поля первичного пучка рентгеновских лучей. В первом приближении сложную картину колебаний всех электронов, входящих в атом, допустимо заменить понятием колеблющийся атом . Такой колеблющийся атом становится источником электромагнитных волн, распространяющихся от него во все стороны с частотой, равной частоте первичного пучка. А так, как в кристаллической решетке положение атомов относительно друг друга вполне регулярно, то лучи, рассеянные отдельными атомами, интерферируют между собой, т. е. интенсивность их в одних направлениях будет получаться значительно большей, чем в других. Следовательно, кристалл для рентгеновских лучей является трехмерной дифракционной решеткой. [c.147]

Модель Р.6 описывает ступенчатую рекомбинацию в столкновениях "иои-атом-электрон", модель Р.7 - ступенчатую рекомбинацию "ион-молекул а-электрон", в ходе которой энергия передается вращению молекул. Молекула в качестве партнера оказывается значительно более эффективной, нежели атом. Однако модель Р.7 не описывает переход энергии в колебания молекул, что дополнительно может ускорять рекомбинацию. Этот канал процесса не поддается универсальному описанию (см. [5,15]). [c.288]

Определяя изменение энергии при том или другом переходе электрона, можно рассчитать частоты и длины волн электромагнитных колебаний, которые может излучать или поглощать водородный атом. Произведенные таким путем расчеты привели к полному совпадению рассчитанных значений длин волн со значениями, отвечающими положению линий в спектре водорода. Открылась [c.28]

Предположения сводятся к тому, что экстрагент — донор электронов — тем эффективнее, чем выше электронная плотность на функциональном атоме и чем слабее этот атом связан с остальной частью молекулы, ибо тогда выше его способность образовывать координационную связь. Например, в настоящее время принято, что экстракционная способность фос-форорганических экстрагентов определяется донорными свойствами группы Р=0, т. е. электронной плотностью на атоме кислорода [63]. Установлено наличие корреляции экстракционной способности с полярностью связи Р=0 для ряда фосфорорганических соединений [64], а также с электроотрицательностью групп-заместителей, входящих в состав фосфорорганических соединений, аминов и органических кислот [60, 61]. Ответственной за экстракционную способность, считается энергия связи Р=0, которая определяет длину связи, следовательно, и электронную плотность на атоме кислорода, частоту колебаний Р=0 связи в ИК-спектре и полярность [c.16]

Если возбужденное состояние ато.ма с колебанием полной энергии (уравнения 25 и 26) достигнуто за время т < 10 сек, то при сообщении упругими соударениями достаточной энергии за время 10 сек, электрон может перескочить с I орбиты па И, И1, IV, V, VI и т.д., а также со II на III, IV, V, VI и т.д. (см. рис. 3). Поскольку наи-низшее значение энергии невозбужденного атома Е, имеет атом с радиусом г,, с ростом г, до г (т.е. с росто.м п) или с переходом электрона на более далекие от протона орбиты согласно уравнению (21) положительная энергия электрона возрастает. Энергия возбуждения электрона [1] иа 1 орбите равна Е, - Е, = 10,15 эв, на II - [c.41]

В возбужденном состоянии электрона на II орбите (рис. 3), время его нахождения на этой же орбите сокращается за счет колебания на I и III смежных орбитах. Следовательно, в уравнении (8) значение Ат на каждой орбите возбужденного атома меньше, чем невозбужденного. Поэтому на стационарной орбите возбужденного электрона значение АЕ возрастает. Следовательно, соотношение [c.43]

Как мы знаем, все твердые вещества как кристаллического, так и непериодического строения имеют остов, вид и мерность которого определяют строение вещества. Атом представляет собой систему, состоящую из валентных электронов и атомного остова. Атомное ядро отклоняется от положения равновесия весьма незначительно и практически локализовано внутри атома, тогда как валентные электроны совершают колебания с амплитудой, равной междуатомным расстояниям. Поэтому по местонахождению ядер можно определить, какое положение занимают данные атомы в молекулах и кристаллах. Зная, что степень перекрывания волновых функций достигает максимума при сближении атомов на определенное расстояние (речь идет о средних межатомных расстояниях в твердом теле, которые могут быть найдены, например, рентгеноструктурным методом) и резко уменьшается на несколько большем расстоянии, можно точно установить, какие атомы связаны между собой химическими связями. Химические связи между атомами в формулах химических соединений принято обозначать черточками. Например, хотя в молекуле дело- [c.60]

Существует три типа сил Лондона — Ван-дер-Ваальса 1) взаимодействие дипольных моментов 2) поляризующее действие постоянного диполя одной молекулы на другую и 3) силы квантовомеханической природы. Эти силы связаны с тем, что в атомах вследствие движения электронов возникают дипольные моменты, совершающие в пространстве колебания частота этих колебаний составляет 10 — 10 Гц. Колеблющийся диполь одного атома поляризует другой атом, в результате возникает взаимное притяжение. [c.416]

При сообщении атому энергии один или несколько электронов в нем могут перейти на более высокий энергетический уровень и атом становится возбужденным. В возбужденном состоянии атом находится очень короткое время 10 —10 с), после чего электроны возвращаются в нормальное состояние. При переходе электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий излучается квант света и на спектре появляется линия. Согласно уравнению Планка (13.3), каждой спектральной линии соответствуют определенная энергия и частота колебания (длина волны). [c.238]

Атомный остов и валентные электроны. В предыдущей главе мы рассматривали атом как изолированную систему — так, как если бы он в единственном числе находился в абсолютном вакууме, вне всяких внешних влияний. В действительности же мы обычно имеем дело с макротелами (твердыми, жидкими или газообразными), которые представляют собой комплекс множества взаимодействующих между собой ядер и электронов, в сумме образующих более или менее стабильное макротело. Эта внешняя стационарность включает картину сложных взаимосвязанных движений микрочастиц, образующих макротело поступательные и вращательные движения отдельных ядер и электронов, колебания ядер или групп ядер друг относительно друга, внутримолекулярные крутильные и колебательные движения атомов, тепловое движение молекул и т. д. [c.59]

Так, атом хлора, сталкиваясь с молекулой натрия, образует атом натрия и молекулу хлорида натрия с возбужденным колебательным уровнем. Молекула, в которой энергия колебаний повышена, сталкивается с атомом натрия, и в результате получается молекула хлорида уже в нормальном (невозбужденном) состоянии и возбужденный атом натрия. Его возбуждение имеет иной характер возбуждаются электроны, переходящие на более высокие уровни. Избыточная энергия рассеивается в процессе флуоресценции возбужденных атомов. [c.313]

В металлах в отличие от полупроводников концентрация электронов даже при низких температурах предельно велика (порядка 10 —10 2 см ), поскольку практически каждый атом отдает электрон в общее пользование. Поэтому при увеличении температуры уменьшается подвижность носителей тока за счет рассеяния на тепловых колебаниях решетки, что снижает электрическую проводимость. Это и является причиной различия между металлами и полупроводниками. [c.318]

Связь между атомными слоями в графите осуществляется легкоподвижными электронами, которые свободно перемещаются между атомными слоями. Такая связь называется металлической, так как от нее зависят характерные свойства металлов. Это придает графиту металлический характер величины его электропроводности и теплопроводности того же порядка, что и у большинства металлов. Подвижные электроны переносят в нем заряд и передают тепловые колебания от атома к атому. Металлический цвет и блеск графита, а также малая его прозрачность обусловлены взаимодействием световых лучей с подвижными электронами. Пластинчатые кристаллы графита начинают просвечиваться при толщине 2 мк. В проходящем свете они серого цвета, показатель преломления равен 2,00 0,07. Подобно металлам, графит растворяется только в расплавленных металлах и образует амфотерные окиси, способные давать соли с кислотами и основаниями. [c.40]

ОН -группировки вообще и молекулы воды в частности обладают очень большой склонностью к образованию водородных связей, выступая при атом в равной мере как донор и как акцептор электронов. В результате этого строение образуюш ихся комплексов по мере изменения концентрации ОН -группировок может резко меняться. Последнее, как показано выше (см. гл. II, п. 4, гл. III, п. 1, 2 и 6), может сопровождаться значительным изменением положения voh-полосы поглош ения и ее интенсивности. Примерами изменения интегральных интенсивностей полос основных колебаний воды и ее обертонов в разных системах могут служить результаты работ [3, 384, 420]. [c.184]

Электронные сдвиги — индуктивный и мезомерный. Химики-органики обычно объясняют электронное распределение в молекулах, исходя из индуктивного (/) и мезомерного (М) эффектов, и такой же подход дает простое и удовлетворительное объяснение для большинства сдвигов частот групп. Различные значения для валентных колебаний X—Н (X может быть F, О, N, С и т. д.) почти полностью определяются различием в электроотрицательности ато- [c.146]

При теплопых колебаниях атом взан oдeй твyeт с электронами и может пере дать нм часть своей ЭНергИИ. ПрИ ЭТО,VI [c.282]

Соображения симметрии ценны не только для нахождения положения ато.мов и молекул в кристаллах, но также и для поиимания их колебаний и электронных состояний. Так, например, симметрия молекулярной электроиной орбитали должна соответствовать симметрии орбиталей связанных атомов. Здесь мы не будем дополнительно обсуждать этот вопрос, поскольку он уже обсуждался в гл. 17 (т. 1), а рассмотрим колебательные свойства молекул. [c.42]

Данная теория рассматривает первичную реакцию крекинга как внутримолекулярную перегруппировку молекулы с последующим распадом ее на две готовые дтолекулы меньшего размера. При крекинге парафинового углеводорода никаких промежуточных нестабильных соединений не образуется. В качестве первичного акта принимается активация молекулы углеводорода, происходящая за счет перескока электронов, образующих С—С-связь. Такой перескок приводит как бы к внутренней ионизации двух соседних атомов углерода [170], накоплению при одном углеродном атоме двух валентных электронов. При колебаниях атом углерода, получивший отрицательный заряд, перетягивает к себе атом водорода от соседнего углеродного атома, после чего молекула парафинового углеводорода непосредственно распадается на молекулу парафина меньшего размера или водорода и молекулу олефина по уравнению [c.171]

При очень низких температурах, которые стали доступными в настоящее время (см. примечание на стр. 111), составляющая теплоемкости Ср, обусловленная энергией колебания атомов и ионов, образующих кристаллическую рещетку, становится очень малой — большей частью не превышает 10 —10 кал/ град г-атом). В этих условиях в металлических кристаллах выявляется составляющая теплоемкости, обусловленная движением электронов. Эти две составляющие могут быть определены раздельно благодаря сильному различию их зависимости от температуры. Первая из них Ср, реш возрастает с повышением температуры прямо пропорционально третьей степени температуры, а вторая Ср,эц (кроме сверхпроводников в области сверхпроводимости) — пропорциональна первой степени ее. В соответствии с этим температурная зависимость суммарной теплоемкости может быть представлена в форме [c.154]

Возможна и такая ситуация, в которой поглощается фото 1 с частотой, более высокой, чем наивысщая частота, соответствукщая разности энергетических уровней атома. В этом случае электрон покинет атом и превратится в свободный электрон, а атом станет ионизированным. Обратный процесс рекомбинации катиона с электроном может привести к испусканию фотона с высокой частотой, Такой вид излучения имеет непрерывный спектр частот. Низкочастотные (инфракрасные) фотоны могут также испускаться или поглощаться колебаниями или вращениями диполь-ных молекул, которые со.здают таким образом полосы испускания или поглощения. [c.192]

Итак, мы имеем два канала, по которым идет процесс рассеяния мессбауэровских квантов в кристалле. Релеевское рассеяние на электронных оболочках атома — процесс, при котором время взаимодействия у-кванта с электроном Тд — 10 с, что намного меньше характерных значений периода колебаний атома в решетке кристалла Трещ— 10 с. Таким образом, за время, необходимое для поглощения и высвечивания у-кванта электроном, атом не успевает сместиться на сколько-нибудь заметную величину из того положения, в котором произошло поглощение фотона, и рассеяние у-квантов на электронных оболочках атомов представляет собой процесс, когда атомы находятся в некотором фиксированном неподвижном состоянии для каждого акта рассеяния. Таким образом, у-кванты падающий и рассеянный когерентны между собой, а импульс Й (к — к ) полностью передается всей решетке кристалла (здесь Йк и Йк — соответственно импульсы падающего и рассеянного у-квантов, а их векторная разность есть не что иное, как вектор Н обратного пространства). [c.229]

Так как размеры атома соизмеримы с длиной волны X массбауэ-ровского излучения, между волнами, рассеянными отдельными электронами, возникает разность фаз, что приводит к зависимости /н от угла рассеяния и длины излучения к. Тепловые колебания решетки как бы размазывают атом в пространстве, в результата чего зависимость /д от угла рассеяния при изменении тепловых колебаний атома будет меняться (рис. XII.2, а). Температурный фактор, определяющий влияние тепловых колебаний атома на величину атомной амплитуды рассеяния/д, равен известному фактору Дебая — Валлера при рассеянии рентгеновских лучей, который записывается обычно как [c.229]

Итак, если электрон, сбитый на какую-либо дальнюю квантовую орбиту, возвращается (падает) на третью квантовую орбиту, атом водорода должен излучать колебания, частоты которых лежат в пределах 0,1599 — 0,3656 1015 а длины волн к — в пределах 18760—8206А(серия Пашена). Эти лучи находятся в инфракрасной части спектра. Они невидимы и могут быть открыты лишь очень чувствительным электрическим термометром (болометром). [c.16]

Третья модель была разработана в 1904 г. японским физиком X. Нагаокой (1865—1950). Вкратце сущность идеи Нагаоки заключалась в том, что атом он представлял в виде массивного положительного заряда, вокруг которого по окружности через определенные интервалы располагаются электроны в некоторой аналогии с кольцами Сатурна. Он предположил, что малые колебания электронов относительно положений равновесия вызывают оптическое излучение, и получил качественное и частично даже количественное согласие с наблюдаемыми свойствами оптических спектров. [c.45]

От природы растворителя в очень большой степени зависит не только положение длинноволновой полосы поглощения N-фeнoк ипиpидиниeвoгo бетаинового красителя, но и ее ширина и форма. Не так давно [431] опубликованы результаты тщательного изучения формы полосы поглощения бетаинового красителя, содержащего гр г-бутильные группы вместо фенильных заместителей в о- и о -положениях по отношению к фенольному атому кислорода. Детали формы полосы поглощения определяются электронно-колебательными параметрами взаимодействия, в том числе энергией Гиббса реорганизации растворителя, смещениями ядер в молекуле и колебательными частотами. В растворителях-НДВС отмечена характерная асимметричность полосы поглощения (отвечающей переходу с переносом заряда), а именно менее резкое падение интенсивности со стороны больших волновых чисел, что указывает на существенное взаимодействие с молекулярным колебанием с волновым числом около 1600 см . Последняя величина близка к вероятным волновым числам валентного колебания связей С—С, С—N и С—О при фотовозбуждении. В протонных растворителях наблюдается другая форма полосы поглощения, что, по-видимому, связано со специфическими взаимодействиями между бетаином и растворителем, например образованием водородных связей [431]. [c.409]

TrOH = ( он + 3ro — 20oh3ro) + SrSoR + SH OH легко увидеть, что, когда в положении R находится любой атом, кроме атома водорода, Тдон практически зависит только от длины ОН-связи. Поскольку же последняя с точностью 5% остается постоянной, то и весь кинематический коэффициент при переходе от одного соединения к другому меняется в тех же предел ах. Аналогичный член матрицы силовых постоянных определяете я электронным состоянием атома, находящегося в вершине этого угла, т. е. в нашем случае электронным состоянием атома кислорода. Поскольку неизвестно, что электронное состояние атома кислорода во всех соединениях остается одним и тем же, нельзя полагать, что силовая постоянная угла ROH меняется слабо. Кроме того, в отличие от валентных колебаний деформационные колебания гидроксилсодержащих соединений не являются, как правило, характеристичными по форме [177]. Поскольку же в этом случае меняются и другие, естественные координаты, частота оказывается зависящей от очень большого числа различных силовых и структурных параметров молекулы. В результате этого, хотя полоса деформационного ROH-колебания может проявляться в очень широком интервале частот (рис. 17), ее положение оказывает- [c.65]

В переходном состоянии [К - Н - Г] атом галогена ориентируется по линии С-Н, атакуя связь С-Н со стороны разрыхляюшей орбитали. Он сначала, вероятно, вытягивает электрон со связывающей Ч д- орбитали на Ч , а затем отрывает его. Вслед за электроном связь [С —Н] теряет протон, скорость удаления которого в этих условиях может составить около 10" , т. е. совершается за время одного колебания связи С-Н. Таким образом, лимитирующая стадия галогенирования является элементарной и не имеет каких-либо интермедиатов, т. е. промежуточных частиц. [c.202]

Смотреть страницы где упоминается термин Колебания атомов и электронов: [c.22] [c.77] [c.220] [c.618] [c.93] [c.258] [c.39] [c.225] [c.135] [c.182] [c.132] [c.167] [c.349] [c.107] [c.14] [c.400] [c.277] [c.106] [c.136] [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология