Квантовый характер излучения

Квантовый характер излучения и поглощения энергии. Примерно в начале XX в. исследования ряда явлений (излучение раскаленных тел, фотоэффект, атомные спектры) привели к выводу, о энергия распространяется и передается, поглощается и испускается не непрерывно, а дискретно, отдельными порциями — квантами. Энергия системы микрочастиц также может принимать только определенные значения, которые являются кратными числами квантов. Таким образом, энергия этих систем может изменяться лишь скачкообразно или, как говорят, она квантуется. [c.10]

Квантовый характер излучения и ноглощения энергии. Примерно в начале XX в. исследования ряда явлений (излучений раскаленных тел, фотоэффект, атомные спектры) привели к выводу, что энергия распространяется и передается, поглощается и испускается не непре-16. . . [c.16]

При контроле изделий большой толщины заметно возрастает влияние пофешностей, обусловленных квантовым характером излучения и наличием рассеянного излучения. В этом случае наиболее целесообразно проводить контроль компенсационным методом, при котором один сцинтилляционный детектор расположен за контролируемым изделием, а второй - непосредственно в пучке излучения перед контролируемым изделием (рис. 5). В дифференциальном методе контроля с применением вычитающей схемы флюктуация регистрируемого сигнала линейно зависит от флюктуации начальной интенсивности излучения и коэффициента преобразования. [c.106]

Макс Планк (1858—1947) — крупный немецкий физик, лауреат Нобелевской премии. Основные труды Планка посвящены термодинамике и тепловому излучению. Введенное Планком представление о квантовом характере излучения и поглощения энергии сыграло весьма важную роль в развитии современного естествознания. [c.61]

Теплообмен излучением. Излучение происходит при квантовом переходе атомов и молекул из стационарных состояний с большей энергией в стационарные состояния с меньшей энергией. Для непрерывного излучения тело должно получать энергию извне. Так как переходы атомов и молекул из одного состояния в другое носят различный характер, излучение имеет различные длины волн. [c.58]

При больших световых потоках основная ошибка измерений связана с погрешностью измерительного устройства. По мере уменьшения величины измеряемого светового потока начинают играть роль ошибки, определяемые квантовым характером излучения. Во многих случаях, в частности для задач, связанных с измерением сверхтонкой структуры спектральных линий и спектроскопии с временным разрешением, именно эти статистические ошибки становятся определяюш ими. Неопределенность в значении спектральной яркости возрастает с уменьшением спектрального и временного интервала, в котором проводятся измерения, а также при уменьшении самой яркости. [c.23]

Закон Планка. Используя статистические методы и гипотезу о квантовом характере теплового излучения, Планк вывел формулу для спектральной плотности потока излучения абсолютно черного тела [c.427]

Закон Стокса-Ломмеля применим и для кристаллофосфоров. Это естественно, так как он вытекает из общих термодинамических соображений и квантового характера излучения. Однако непосредственной связи спектров поглощения и излучения у кристаллофосфоров не наблюдается. Их поглощательная способность связана главным образом с основным веществом, излучение же происходит на активаторе или вблизи него и определяется свойствами активатора., Спектр поглощения основного вещества почти всегда целиком лежит в ультрафиолетовой области спектра, излучение фосфора— в видимой части. Полосы поглощения нередко отделяются от полос излучения значительными спектральными интервалами. У отдельных фосфоров, наблюдается наложение длинноволновой части спектра поглощения на ко- [c.300]

Современный спектрофотометр — это прибор со сложной электроникой. Электрический сигнал с детектора, соответствующий энергии падающего на него светового излучения, многократно усиливается и изменяется в радиоэлектронной части прибора. В процессе этих преобразований сигнала, вследствие их квантового характера, на фоне сигнала появляется шум, который фиксируется на самописце. [c.18]

Основная идея макроскопической теории заключается при этом в том, что взаимодействие между телами рассматривается как осуществляющееся через посредство флуктуационного электромагнитного поля. Благодаря флуктуациям такое поле всегда присутствует внутри всякой материальной среды и выходит также и за ее пределы. Хорошо известным проявлением этого поля является тепловое излучение тела, но следует подчеркнуть, что этим излучением не исчерпывается все флуктуационное поле вне тела.. Это наиболее ясно видно уже из того, что электромагнитные флуктуации существуют и при нуле температуры, когда тепловое излучение отсутствует при этой температуре флуктуации имеют чисто квантовый характер и связаны с так называемыми нулевыми колебаниями электромагнитного поля. Будем представлять себе оба тела как полубесконечные области, отделенные плоскопараллельной щелью данной толщины Н. Ход вычислений заключается в определении флуктуационного электромагнитного поля в такой системе, в частности в объеме щели. После этого сила/, действующая на каждую из обоих поверхностей (на 1 см их площади), может быть определена как среднее значение соответствующей компоненты максвелловского тензора напряжений . [c.72]

Эти уравнения справедливы как для электромагнитных излучений волнового и квантового характера так и для корпускулярного излучения (заряженные и незаряженные частицы). Поэтому не является неожиданным, что, как те, таки другие виды излучений могут вызывать возбуждение и ионизацию атомов и молекул, Оба эти процесса приводят к химическим реакциям, так как в результате их претерпевает изменение электронная оболочка, которая принимает участие в химических процессах. [c.8]

Дробовые флуктуации проявляются и при слабых световых потоках, что объясняется квантовым характером потока, и в этом случае называются фотонным шумом или флуктуациями. Эти флуктуации ограничивают возможности анализа слабых световых потоков и, следовательно, фотоэлектрических и рентгеновских методов НК, при которых из-за сильного поглощения излучения приемника достигают очень слабые потоки излучения. [c.671]

Представим себе, что электрон перескакивает в одном случае с четвертой орбиты на первую, а в другом случае со второй орбиты на первую. В первом случае потеря энергии больше и излучается квант большей величины. Но большему кванту соответствуют большая частота колебаний и меньшая длина волны. Значит, характер излучения зависит непосредственно от того, с какой орбиты на какую перескакивает электрон. Все возможные для электронов орбиты хороию известны (по квантовым числам). Поэтому для всех случаев перехода электронов с одних орбит на другие можно заранее рассчитать длины волн (или частоты) излучения, которое дают данные атомы, т. е. все линии соответствующего спектра. [c.74]

Эти измерения всегда содержат ошибки, связанные не только со свойствами и погрешностями измерительного устройства, но и с самой природой измеряемой величины — световой энергии, излучение и поглощение которой носит квантовый характер. Действительно, показания измерительного устройства чаще всего определяются энергией, попавшей на приемник. [c.22]

Фотохимические процессы—это процессы, в которых поглощение излучений ведет к образованию возбужденных молекул, инициирующих затем в свою очередь вторичные реакции с образованием атомов, свободных радикалов или молекул. Размер и характер начальных реакций обычно весьма специфичны в отношении длины волны, а следовательно, и квантовой энергии излучения. Для протекания фотохимических процессов необходимо, чтобы излучение лежало в ультрафиолетовой области спектра. Радиохимические процессы возникают в результате поглощения излучений с высокой энергией, например рентгеновских, у- или катодных лучей, а также быстрых частиц, например протонов, а- и В-лучей, обычно носящих название ионизирующих излучений . В этом случае известная доля поглощенной энергии образует возбужденные молекулы или радикалы, остальная же часть приводит к образованию пар ионов, которые затем генерируют новые количества свободных радикалов и атомов. Радиохимические процессы характеризуются возникновением ионизации и результатами, которые сравнительно не зависят от энергии отдельной частицы, или кванта, но зависят от общего количества поглощенной энергии. Начальные процессы, протекающие при действии ионизирующих излучений, приводят к одновременному образованию заряженных и незаряженных частиц. Эти процессы являются гораздо более сложными, чем протекающие при фотохимическом возбуждении. Однако реакции, следующие за процессами возбуждения, обычно близки по характеру, причем они выражены тем более резко, чем выше энергия излучения. [c.54]

Причина этого явления заключается в том, что поглощение света носит квантовый характер. Это связано с переходом молекулы на более высокий энергетический уровень, причем энергия, необходимая для перехода с уровня Е2 на уровень Ей должна равняться частоте поглощаемого излучения, умноженного на константу Планка [c.193]

Следующий решающий шаг был сделан Эйнштейном (1905). Он показал, что из квантового характера испускания и поглощения лучистой энергии логически вытекает квантовый характер самого излучения последнее представляет собой поток квантов энергии Ну, которые до некоторой степени можно рассматривать ак атомы света. [c.35]

Линейчатые спектры обязаны своим появлением переходам электронов между энергетическими уровнями возбужденных атомов или ионов. Дискретный характер спектров связан с квантовым характером уровней. Полосатые спектры принадлежат молекулам, присутствующим в разряде, и являются результатом возбуждения электронных, колебательных или вращательных уровней молекулы. В ряде случаев тонкое строение полос исчезает, и молекулы излучают сплошной спектр. Такой спектр излучается и накаленными твердыми частицами в разряде, а также может появляться в результате переходов излучающего электрона между уровнями, энергия которых не квантуется (так называемые свободно-свободные и свободно-связанные переходы). В различных источниках и даже в разных участках пламени одного и того л е источника, а для источников, питающихся переменным током, и в разные моменты времени, может преимущественно излучаться тот или иной тип спектра и играть основную роль тот или иной механизм излучения. С точки зрения задач спектрального анализа сплошной спектр всегда, а молекулярный — почти всегда, снижают точность измерения интенсивностей спектральных линий, а следовательно, точность и чувствительность анализа. [c.18]

Немецкий физик Альберт Эйнштейн (1879—1955) применил гипотезу Планка о квантовании энергии — приеме и отдаче энергии порциями в случае теплового излучения — к распространению света. Согласно этой новой теории света, не только поглощение и излучение света телами, но и его распространение носит квантовый характер. На первый взгляд, этот факт не связан со строением атома. Но именно он позже стал основой первой модели атома, созданной Резерфордом и Бором. [c.356]

Результаты [114] согласуются с результатами более простых теорий (см., например, [115]). В [116] используется несколько другой метод определения времени рекомбинации. При этом записывается уравнение для (s) — среднего времени, за которое частица из состояния с энергией е достигает основного состояния. Его удается решить как для больших, так и для малых температур. В случае низких температур коэффициент рекомбинации совпадает с величиной, полученной в [114]. В пределе высоких температур он несколько отличается от результата [112], что, по-видимому, объясняется тем, что в [112] излучение рассматривалось как чисто классическое, тогда как в [116] учитывался квантовый характер. [c.158]

Наряду с установлением квантового характера изменения энергии излучения начало XX столетия ознаменовалось утверждением [c.11]

В настоящее время отсутствует удовлетворительная теория взаимодействия ионизирующих излучений (рентгеновские и -р-лучи, электроны, протоны, нейтроны, а-частицы и т. д.) с веществом даже для сравнительно простых неорганических систем. Очевидно, еще более сложным является описание процессов взаимодействия ионизирующей радиации с живыми клетками. Ясно, однако, что при построении теории биологического действия излучений необходим учет квантового характера взаимодействия излучения с клеткой, так как из-за дискретности энергетического спектра составляющих ее молекул она может поглощать энергию только квантами. Ионизирующие излучения приводят к ионизации и возбуждению молекул клетки как ионы, так и возбужденные молекулы часто превращаются в свободные радикалы. [c.69]

Преимущество фотохимического хлорирования по сравнению с термическим заключается в том, что при фотохимическом процессе в значительной степени предотвращаются как разложение сырья в результате пиролиза, так и реакции изомеризации. Реакция начинается практически мгновенно устраняется продолжительный индукционный период с накоплением хлора в реакционном объеме. Это может происходить и при жидкофазном хлорировании в подобных случаях реакция начинается бурно с внезапным выделением тепла и хлористого водорода, что в результате обильного пенообразования приводит к уносу продуктов реакции. Недостатком фотохимических процессов являются увеличенные капиталовложения и эксплуатационные расходы и высокая чувствительность к присутствию подавляющих реакцию примесей. Экономические преимущества фотохимического хлорирования объясняются высоким квантовым выходом. Принимают, что в условиях промышленных установок на каждый излученный световой квант вступает в реакцию около 100 молекул хлора. В зависимости от характера исходного углеводорода, концентрации хлора и температуры ртутная лампа мощностью 400 вт активирует протекание реакции 5—15 кг хлора в час. [c.142]

Так как энергия частиц, применяемых в радиационной химии, во много раз превосходит энергию квантовых уровней валентных электронов веществ — участников химической реакции, то, в отличие от фотохимических процессов, первичный акт взаимодействия излучений большой энергии с веществом не носит избирательного характера. Этот первичный акт взаимодействия, излучений большой энергии с веществом приводит обычно к ионизации вещества и возникновению свободных радикалов. Поглощение ионизирующих излучений зависит от порядкового номера поглощающего элемента. Первичные продукты взаимодействия образуются вдоль путей ионизирующих частиц, причем ионизация возрастает к концу пути частиц и зависит от их природы и массы. В фотохимических реакциях вторичные процессы являются в большинстве случаев чисто химическими (ре- акциями радикалов). В отличие от фотохимических реакций, вещества, возникающие под действием радиации большой энергии, подвержены дальнейшему воздействию излучений. Вторич- [c.258]

Квантовый характер излучения и поглощения энергии. Поскольку электромагнитное излучение представляет собой поток фотонов, энергия электромагнитного поля складывается из отдельных порций, несомых фотонами (микрополем), — квантов энергии. Энергия фотона (микрополя) г прямо пропорциональна частоте колебаний V [c.8]

Не входя в детали, стоит еще раз отметить, что такие явления, как отражение и преломление спета, можпо понять, если нредиоложить, что свет состоит из отдельных корпускул, распространяющихся прямолинейно. С другой стороны, такие явления, как дифракция и интерференция света, казалось бы, можно истолковать только с точки зрения представлений о непрерывном волновом движении. Естественно, что в этой главе основное внимание уделено той группе явлений, которая подтверждает корпускулярную или квантовую природу излучения. Свет с частотой V здесь рассматривался как нечто, обладающее энергией /IV и массой к/Хт. Но хорощо известные опыты по интерференции света не теряют своей убедительности, и поэтому следует считать доказанным, что свет обладает двойственным характером. В одних случаях он проявляет волновые свойства, а в других — свойства частиц. Правильность соотношения де-Бройля заставляет нас использовать такой же своеобразный подход и к материи. [c.130]

Одним из методов изучения состава растворов, а также структуры индивидуальных веществ является метод спектрального анализа, подразделяющийся на абсорбционный, эмиссионный и метод спектров комбинационного рассеяния. Сущность спектрально-аналитических методов состоит в том, что излучение от подходящего источника, тем или иным способом яро-шедщее через вещество или излученное самим веществом, приобретает сложное строение характерного вида (спектр). На фоне непрерывного излучения наблюдаются области более или менее резкого изменения интенсивности различной величины, называемые полосами поглощения — в случае спектров поглощения или линиями испускания — в случае эмиссионных спектров. Это явление, как известно, обусловлено квантовым характером колебательно-вращательных движений как самих молекул, так и элементов, их составляющих. Квантовая теория, на которой мы здесь останавливаться не будем, показывает, что каждое вещество должно обладать индивидуализированным, характерным только для данного вещества набором значений колебательных частот уг, а следовательно, возможностью поглощения или испускания только строго определенных порций энергии при переходе из одного колебательного состояния в другое, так как известно, что энергия излучения Ei и частота связаны соотношением = /гу , где Н — константа Планка. [c.414]

Величина Kthr учитывает потери, обусловленные пороговым (квантовым) характером поглощения света в полупроводнике. Как было показано в разд. 1.2, собственное поглощение света, приводящее к образованию пар электрон-дырка, возможно лишь при такой энергии кванта, которая, в зависимости от типа межзонного перехода, равна ширине запрещенной зоны или несколько превышает ее hv Е . При таком характере поглощения преобразование энергии немонохроматического света, каким является солнечный свет, сопряжено с неизбежными потерями. Действительно, кванты меньшей энергии, чем Е , попросту не способны к генерации электронно-дырочных пар. Но и кванты с энергией, превышающей Е , не используются полностью излишек энергии рассеивается, нагревая полупроводник, но не увеличивая сколько-нибудь заметно число носителей тока. Так, по оценке [49] для кремния из-за недостаточной энергии фотонов теряется около 24% энергии солнечного света, в то же время более 32% избыточной энергии квантов превращается в теплоту. Значение К,нг определяется конкретным спектром источника излучения и выбранным значением Е [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология