атомные кинетическая энергия

Для анализа колебаний широко используются математические приемы,, которые применяются и для изучения колебаний молекул. Мы начнем с предположения, что геометрия молекулы и массы ее атомов известны, а амплитуды колебаний бесконечно малы, так что можно пренебречь ангармоничностью колебаний. Запишем уравнение для потенциальной и кинетической энергии молекулы как функции атомных масс, координат и сил, действующих между атомами. Формально эти уравнения имеют следующий вид [c.296]

Простейшая из всех атомных систем — водородоподобный атом — состоит из ядра с зарядом +2е и одного электрона с зарядом —е. При 2 = 1 это атом Н, при 2 = 2 — ион Не"" и т. д. В водородоподобном атоме электрон движется в центрально-симметричном куло-новском поле ядра. Считая ядро неподвижным, всю энергию Е атома можно рассматривать как сумму кинетической энергии электрона Т и его потенциальной энергии 11 в поле ядра. [c.24]

Механизм возбуждения. Чтобы атом испустил квант рентгеновского излучения hv, ему необходимо сообщить энергию. Это можно осуществить облучением пробы потоком электронов эмиссионная спектроскопия) или рентгеновским излучением достаточной энергии рентгенофлуоресцентная спектроскопия). Практически ввиду более легкого осуществления используют только второй способ возбуждения. Его преимущество заключается еще в том, что возникающий спектр флуоресценции имеет только характеристические спектральные линии, в то время как на эмиссионный спектр накладывается спектр непрерывного излучения. В рентгенофлуоресцентной спектроскопии пробу облучают полихроматическим излучением рентгеновской трубки и наблюдают возникающее вторичное излучение. Для перемещения электрона с занимаемого им основного уровня необходимо, чтобы энергия поглощаемого рентгеновского кванта hv была по меньшей мере равна работе ионизации. Если поглощаемая энергия больше, то избыточная энергия высвобождается в виде кинетической энергии фотоэлектрона. По истечении 10 с ионизированный атом ступенчато переходит в основное состояние. Рассматривая уменьшение энергии электрона при его переходе с верхнего уровня на нижний, можно заметить, что рентгеновский квант излучается не при каждом электронном переходе. Эффективной в этом отношении оказывается только часть переходов (/ij). Остальное число переходов п — () вызывает эмиссию электронов из внешних электронных оболочек атома, поскольку они воспринимают всю энергию, освобождающуюся при осуществлении внутренних электронных переходов, и вследствие этого отрываются от атома оже-эффект). Под выходом флуоресценции W понимают отношение /if/n. Величина W для различных оболочек не одинакова и возрастает с увеличением атомного номера элемента. Зависимость выхода флуоресценции для /С-оболочки от атомного номера элемента можно представить следующей полу эмпирической формулой [c.201]

Внутренней энергией системы называется сумма потенциальной энергии взаимодействия всех частиц тела между собой и кинетической энергии их движения, т. е. внутренняя энергия системы складывается из энергии поступательного и вращательного движения молекул, энергии внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергии вращения электронов в атомах, энергии, заключающейся в ядрах атомов, энергии межмолекулярного взаимодействия и других видов энергии. Внутренняя энергия — это общий запас энергии системы за вычетом кинетической энергии системы в целом и ее потенциальной энергии положения. Абсолютная величина внутренней энергии тела неизвестна, но для применения химической термодинамики к изучению химических явлений важно знать только изменение внутренней энергии при переходе системы из одного состояния в другое. [c.85]

Более перспективным методом в настоящее время является метод МО. Отличие его от метода ВС заключается в том, что он исходит из волновой функции отдельного электрона, а не пары электронов, рассматривая каждую молекулу как самостоятельное целое, а не как простую совокупность атомных орбиталей. Основные положения метода МО заключаются в следующем. Природа электронов в молекулах, а также их взаимодействия между собой и с ядрами та же, что и в атомах. Каждый электрон принадлежит молекуле в целом и движется в поле всех ее ядер и электронов. Состояние электрона описывается одноэлектронной волновой функцией Г,. Эта функция называется молекулярной орбиталью. В отличие от одноцентровой атомной орбитали МО многоцентровая, так как число ядер в молекуле не менее двух. Как и для электронов в атоме, Ч определяет плотность электронного облака. Каждой МО соответствует определенная энергия равная сумме кинетической энергии электрона, потенциальной энергии притяжения электрона ко всем ядрам и потенциальной энергии отталкивания электрона на МО от всех остальных электронов. Каждый электрон занимает в молекуле свободную орбиталь с наименьшей энергией. На одной МО не может находиться более двух электронов, при этом спины электронов должны быть антипараллельны. Следовательно, для описания электронной конфигурации состояния молекулы с 2п электронами требуется п МО. Вырожденные орбитали заполняются в соответствии с правилом Гунда. Волновую функцию Ч , характеризующую движение всех электронов в молекуле, можно получить, взяв произведение волновых функций отдельных электронов [c.233]

Разность АГд—/Гц равна нулю, если система стационарна в начальный А и конечный В периоды времени. Разность К]—представляет собой изменение кинетической энергии, определяемое массой и скоростью всех потоков, поступающих или покидающих систему, без атомных превращений в ней. Макроскопическая скорость любого потока определяется делением его объемной скорости на площадь поперечного сечения канала потока или трубопровода. При определении работы (тепла) насосов, компрессоров, газодувок и другого оборудования изменение кинетической энергии зачастую не учитывается. [c.18]

Под действием излучений большой энергии могут происходить превращения и в самих атомных ядрах. Ядерные реакции могут сопровождаться выделением очень большого количества энергии и приводить к выделению из молекул (или из решетки кристалла) атомов или ионов, обладающих большой кинетической энергией. Такие атомы называют горячими атомами. Они могут вступать в самые различные взаимодействия с окружающими частицами. [c.556]

Взрывом называется процесс очень быстрого выделения энергии, связанного с внезапным изменением состояния вещества, в результате чего в среде образуется ударная или взрывная волна. При ядерном взрыве совершается мгновенный переход внутриядерной энергии атомных ядер в кинетическую энергию их осколков. [c.358]

При повышении температуры и возрастании кинетической энергии теплового движения реализуются колебательное движение атомных групп все больших размеров и вращательное движение ряда функциональных групп (обычно боковых). По достижении определенной температуры, когда все локальные движения в неупорядоченной части полимера разморожены, возникает сегментальная подвижность в некристаллической части полимера (процесс размягчения). Наконец, при достаточном тепловом запасе происходят сначала полиморфные превращения, а затем и фазовый переход 1-го рода, связанный с плавлением кристаллической структуры полимера. [c.274]

Вследствие фонон-атомных взаимодействий (тепловых флуктуаций) атомы в вершине трещины время от времени приобретают кинетическую энергию, достаточную для разрыва связи (или же восстановления связи, если произошел разрыв связи). Процесс как разрыва, так и восстановления связей сопровождается затратой кинетической энергии на преодоление потенциальных барьеров и и и (рис. 11.7). Кинетические энергии частиц, численно равные этим потенциальным барьерам, являются соответственно энергиями активации процессов разрыва и восстановления связей. Раз- [c.295]

При фотоэлектронной эмиссии (рис. VI.1, а) измеряемая кинетическая энергия кин свободного электрона, выбитого квантом излучения к с атомного уровня, характеризуемого квантовыми числами п и I, по закону сохранения энергии равна [c.136]

Простейшей атомной системой является атом водорода, состоящий из ядра, в составе которого имеется один протон с зарядом е, и одного вращающегося вокруг него электрона с зарядом —е. Поскольку масса ядра значительно больше массы электрона, движением ядра можно пренебречь и включить в уравнение Шредингера лишь кинетическую энергию электрона и производные гр-функции по его координатам. [c.19]

Современная теория межмолекулярных взаимодействий представляет собой синтез и развитие химической и физической теорий. Главная роль в межмолекулярных взаимодействиях отводится химическим связям, возникающим между атомами, молекулами и ионами. Кроме того, рассматривается кулоновское взаимодействие заряженных частиц, коллективное взаимодействие электронов и ионов металла, полярных молекул с окружающей средой, межмолекулярное отталкивание, обусловленное повышением кинетической энергии электронов при малых межъядерных расстояниях. Считается, что межмолекулярные взаимодействия обусловлены электрическими полями атомных ядер и электронов, из которых состоят атомы и молекулы. Используется условное подразделение взаимодействий на слабые и сильные, близкодействующие и дальнодействующие, специфические и, неспецифические и т. д. [c.25]

А. э. выделяется в виде кинетической энергии продуктов ядерной реакции, движущихся с необычайно большой скоростью, и, кроме того, в форме 7-излучения. Кинетическая энергия движущихся тел легко переходит в тепловую эпергию это происходит при атомных взрывах, в атомных электростанциях, являющихся по существу тепловыми электростанциями с ядерным горючим (см. Ядерная энергия). [c.34]

Вид зависимости интенсивности сплошного спектра торможения при одном и том же направлении, но для различных материалов (металлов) анода приведен на рис. 5.1. Как видно из графика, положение коротковолновой границы зависит не от природы тормозящего слоя (т. е. атомного номера металла антикатода), а от кинетической энергии и массы быстролетящей заряженной частицы (электрона). [c.113]

Минимальную энергию электронов в зоне Е можно рассматривать, как энергию атомной орбитали, искаженной полем соседних атомов. Превышение энергией электронов величины Е связано с наличием у электронов в металле избыточной (по сравнению с присущей им в атоме) кинетической энергии Е , обусловливающей их перемещение в кристаллической решетке. Таким образом, полная энергия электронов Е может рассматриваться как сумма Е + Е . Максимальное значение Е электронов в зоне называется энергией Ферми (название дано в честь итальянского физика Э. Ферми, внесшего большой вклад в квантовую теорию металлического состояния). [c.272]

Согласно законам классической механики частицы (или тела), на которые действуют силы притяжения с энергией взаимодействия, обратно пропорциональной расстоянию до центра притяжения, вращаются относительно этого центра (или, как говорят, движутся по орбитам), если их кинетическая энергия меньше абсолютного значения потенциальной, т. е. полная энергия отрицательна (при положительной суммарной энергии частицы разлетятся на бесконечное расстояние). Так описывается, например, движение планет и комет вокруг Солнца и спутников вокруг Земли. Для описания движения электрона в пространстве атомных размеров, как было показано ранее (см. 1.1), классическая механика непригодна даже в качестве грубого приближения. Более того, по законам классической физики электрон при своем движении вокруг ядра должен непрерывно терять энергию в виде излучения и за очень короткое время упасть на ядро. Однако атомы являются устойчивыми образованиями и могут существовать неопределенно долгое время. Имея наименьшую массу, электрон является самой квантовой частицей в химических системах, и именно это обстоятельство определяет своеобразие строения и поведения таких систем. Все химические свойства веществ обусловлены квантовой природой образующих их частиц и прежде всего электронов. [c.33]

Внутренняя энергия системы представляет собой ее полную энергию, которая складывается из кинетической и потенциальной энергии молекул, атомов, атомных ядер и электронов. Внутренняя энергия включае в себя энергию поступательного, вращательного и колебательного движений, а также потенциальную энергию, обусловленную силами притяжения и отталкивания, действующими между молекулами, атомами и внутриатомными частицами. Она не включает потенциальную энергию положения системы в пространстве и кинетическую энергию движения системы как целого. [c.94]

С этой точки зрения ферромагнетизм можно рассматривать как явление, уменьшающее ковалентное взаимодействие Зй-электронов атомов Fe, Со или N1 из-за параллельной ориентации их спинов. Таким образом, повышенная кинетическая энергия, которую приобретают эти электроны, компенсируется ослаблением их взаимодействия как друг с другом, так и с атомными ядрами. При этом усиливается металлический характер связи в рассматриваемых кристаллах. При температуре, близкой к абсолютному нулю, практически все неспаренные [c.302]

Энергия атомной орбитали , равна сумме кинетической энергии элект (она, потенциальной энергии притяжения его к ядру и усредненной потенциальной энергии, обусловленной отталкиванием его от всех остальных электронов. [c.46]

Каждое тело в данном состоянии имеет определенное значение внутренней энергии, характеризующей полный запас энергии, включая энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключенную в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. Внутренняя энергия зависит как от природы и количества вещества, так и условий его существования. [c.80]

Для изготовления ядерных мембран Нуклеопоры используют [62] осколки деления, образующиеся ири облучении тонкой урановой пластинки ( и) потоком нейтронов из атомного реактора. Эти осколки обладают большими зарядом и массой и весьма эффективно разрушают пластические материалы. Однако деление ядер урана происходит несимметрично наряду с группой тяжелых осколков, заряд и масса которых близки к заряду и массе ионов ксенона, образуется также пленка значительно более легких осколков с меньшей деструктивной способностью кроме того, каждая из этих групп имеет дисперсию по массе, заряду и величине кинетической энергии. Следствием этого является значительная дисиерсия размеров пор в мембранах. Мембраны, [c.56]

В химической термодинамике одну из важнейших величин представляет внутренняя энергия и рассматриваемой системы. Эта величина является параметром состояния. Термодинамически она строго определяется на основе первого закона (см. 68). Физически же этим термином обозначается величина, которая характеризует общий запас энергии системы, включая сюда энергию по ступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах, энергию, заключающуюся в ядрах атомов, и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии тела в целом и его потенциальной энергии положения. В настоящее время еще не имеется возможности определить абсолютную величину внутренней энергии какой-нибудь системы, но большей частью можно измерить изменениё энергии Л(7, происходящее в том или ином процессе, что оказывается уже достаточным для успешного применения этого понятия в термодинамике. Величина А11 считается положительной, когда в рассматриваемом процессе внутренняя энергия системы возрастает. [c.181]

В методах эмиссионной спектроскопии и атомно-абсорбцион-ной спектрофотометрни вещество переводится в состояние атомного пара , что практически реализуется в плазме различных видов. Плазма — квазииейтральный электропроводный газ, состоящий из свободных электронов, а также атомов, ионов, радикалов и молекул в основных и различных возбужденных энергетических состояниях. Кроме спектральных линий в ее спектре наблюдаются системы электронно-колебательпо-вращательных полос молекул и радикалов и сплошной фон. Плазма при давлениях, близких к атмосферному, находится в состоянии термодинамического равновесия, при котором средняя кинетическая энергия Е ее частиц (свободных атомов, ионов, электронов) примерно одинакова и определяется температурой 7 [c.10]

Электронная структура аморфных атомных веществ представляет собой набор дискретных уровней, разделенных высокими потенциальными барьерами, что определяет локализованное состояние валентных электронов. Не-локализованное состояние электронов проявляется лишь при некоторой крити аеской величине кинетической энергии электрона, когда электрон может совершить термически активированный перескок от исходного локализованного состояния в соседнее локализованное состояние. Для типичных аморфных веществ, таких как кварцевое стекло, величина критической кинетической энергии настолько велика, что такой перескок невозможен и они практически не проводят ток. Аморфные вещества можно рассматривать как в высшей степени сложную совокупность многоатомных молекул и макромолекул, находящихся в твердом состоянии. [c.110]

Даже в вакууме благодаря этому на ней образуется двойной электрический слйй снаружи электроны, внутри положительные заряды атомных остовов металла. На границе, лежащей между этими двумя слоями разноименных зарядов, т. е. практически вне металла, плотность распределения электронов достигает половины ее величины внутри металла р. Ширина двойного электрического слоя 2 зависит от кинетической энергии электрона на уровне Ферми— о, работы выхода для данного металла — ф и волнового числа электрона на уровне Ферми — Кг. [c.114]

Согласно принятой (хотя и неверной) точке зрения, изменения 1/ и Г чаще всего объясняют. следующим образом для связывающей молекулярной орбитали волновая функция соответствует повышению плотности заряда между ядрами, т. е. в нее входит член +2фАфв, который добавляется к классической плотности заряда фA +фв и соответствует интерференции атомных волновых функций или так называемой плотности заряда перекрывания . Это все в известной мере верно. Однако во многих книгах такая интерференция рассматривается как непосредственная причина понижения V ( компенсация отталкивания ядер ) и увеличения Т. Вот этот вывод и является ошибочным Интерференция в большей степени приводит к пони жению кинетической энергии. Вернемся к схеме, изображенной на рис. А.28. Если учесть, что кинетическая энергия Т в направлении пропорциональна то, вследствие то- [c.80]

МЕССБАУЭРА ЭФФЕКТ — резонансное поглощение атомными ядрами энергии гамма-квантов, не сопровождающееся изменением их кинетической энергии. Открыт в 1958 г. Р. Л. Мессбауэ-ром. М. э. позволяет исследовать строение электронных оболочек, определять величины внутримолекулярных магнитных полей и др. М. э, до настоящего времени изучался для железа и олова, но принципиально его можно применять для всех ядер, которые тяжелее железа. [c.159]

Обычно 2о 10 > смз/молекула-с или 10 л/моль-с. Как правило, химическая реакция протекает с энергией активации, поэтому в превращении участвуют только такие пары столкнувшихся частиц, энергия столкновения которых, переходя в потенциальную, равна или превышает Е. Если в активации участвует только кинетическая энергия столкнувшихся частиц (точнее, кинетическая энергия движения частиц вдоль оси, соединяющей центры их масс), то доля таких столкновений, согласно закону Больцмана, равна е Е/ят Кроие того, многоатомные частицы могут прореагировать, если они должным образом ориентированы друг относительно друга при столкновении. Необходимость взаимной ориентации частиц вытекает из того, что для реакции необходимо перекрывание определенных атомных орбиталей—частицы реагируют своими реакционноспособными участками. Например, для реакции СН с СВ необходима следующая ориентация [c.61]

Пусть, например, система состоит нз некоторого количества реального газа. Чему равна его энергия По определению следует учесть кинетическую энергию движения всех его молекул и потенциальную энергию взаимодействия этих вюлекул друг с другом. Но энергией молекул не исчерпывается энергия системы. Существует потенциальная и кинетическая энергия атомов, входящих в состав кангдой молекулы. Если учесть и эту энергию, то возникнет вопрос учитывать ли энергию электронов, принадлежащих атомам, и надо ли учитывать энергию атомных ядер А так как слонсность природы неисчерпаема, то ни на каком уровне этой сложности нет оснований останавливаться. [c.10]

При действии на Нг при пониженном давлении тлеющего электрического разряда образуется атомный водород. Он существует около секунды. Сравнительная устойчивость атомного водирода обусловлена тем. что двойные столкновения атомов Н не приводят к образованию молекул Нг, для этого необходимы столкновения трех атомов, чтобы выделяющаяся при образовании Нг энергия была сообщена в виде кинетической энергии третьему атому, который уходит ИЗ сферы реакции. Поэтому атомы Н обычно претерпевают миллионы столкновений прежде, чем прореагируют. [c.454]

Плазма тлеющего разряда внутри катода имеет температуру около 800 К- Благодаря относительно малому давлению и низкой температуре лоренцевское и доплеровское уширение линий испускания в лампе с полым катодом существенно меньше (на 2 порядка), чем в применяемых атомизаторах, например в пламени. Поэтому лампы с полым катодом удовлетворяют требованиям, предъявляемым к источникам в атомно-абсорбционном анализе, т. е. линии в спектре испускания являются очень узкими. Эффективность работы лампы с полым катодом зависит от ее конструкции и напряжения, которое подводится к электродам. Высокие напряжения и соответственно высокие значения тока приводят к увеличению интенсивности свечения. Однако это преимущество часто приводит к увеличению эффекта Доплера для линии испускания атома металла. Более того, кинетическая энергия иона инертного газа, бомбардирующего внутренние стенки полого катода, зависит от массы иона, напряжения на электродах лампы и числа соударений в единицу времени, которые происходят по мере движения иона инертного газа к катоду. Чем выше значение тока, тем больше относительное число невозбужденных атомов в облаке, вырванном в результате бомбардировки стенок полого катода ионами инертного газа. Невозбужденные атомы материала катода способны поглощать излучение, испускаемое возбужденными атомами. В результате наблюдается самоноглощение, которое уменьшает интенсивность в центре линии испускания лампы. [c.144]

Атомные орбитали, по Слейтеру. - Положительное значение по оси г указывает наяравление от одного ядра к другому, Орбитальная энергия связана с оиределеянон спин-орбиталью и состоит из а) кинетической энергии электрона на спин-орбитали б) потенциальной энергии притяжения между электроном на спин-орбитали и ядрами в) по-тенциальной энергии отталкивания между электроном на спии-орбнталн к всеми остальными электронами системы, находящимися на других спин-орбнталях. [c.150]

Под внутренней энергией U понимается величина, которая характеризует общий запас энергии вещества, включая энергию поступательного и вращательного движения атомов и молекул, энергию внутримолекулярного колебательного движения атомов и атомных групп, составляющих молекулы, энергию вращения электронов в атомах и другие виды энергии, но без учета кинетической энергии макрочастиц вещества в целом и их потенциальной энергии положения. Абеолютные значения внутренней энергии неизвестны, измеряемыми величинами служат их изменения в том или ином процессе. Внутренняя энергия зависит как от природы и количества рассматриваемого вещества, так и условий его существования. При одинаковых условиях количество внутренней энергии прямо пропорционально количеству вещества. [c.149]

При образовании химической связи электронная структура получившихся частиц принимает такую конфигурацию, которая отвечает наибольшей энергии связи. Это может произойти, при условии преодоления сил отталкивания (или так называемого энергетического барьера ) между реагирующими частицами. Силы отталкивания могут быть преодолены частицами, обладающими повышенным запасом энергии. Такие реакционноспособные частицы, обладающие определенным избытком энергии (по сравнению со средней величиной энергии всех частиц, характерной для данной температуры), называются активными. Такими молекулами могут быть наиболее быстрые , т. е. обладающие в момент столкнове-Ш1я большой кинетической энергией, возбужденные — у которых некоторые электроны находятся на более высоком энергетическом уровне (а не на нормальном) молекулы, внутреннее строение которых (например, расстояние между атомными ядрами) Отличается от наиболее устойчивого состояния Эти частицы обладают большой кинетической энергией, увеличенным расстоянием меж у атомными ядрами и др. [c.11]

Ослабление у-излучения при прохождении его через вещество определяется в основном тремя процессами фотоэффектом, комптоновским эффектом и эффектом образования пар [8]. При фотоэффекте у-квант передает всю свою энергию одному из электронов атомной оболочки (рис. 6.1). Кинетическая энергия возбужденного электрона равна разности энергий у-кванта и энергии связи Р электрона в атоме. При комптоновском эффекте у-квант передает свободному электрону лишь часть своей энергии и при этом изменяет направление собственного движения. Энергия комптоновского электрона равна разности энергий падающих и рассеянных фотонов. При образовании пар у-квант превращается вблизи атомного ядра в позитрон и электрон в соответствии с законом эквивалентности массы и энергии. Этот процесс наблюдается только для у-квантов, обладзющих энергией болеё 1,01 МэВ. [c.305]