Энергия заряда собственная

Элементарные частицы — мельчайшие составные части материи. В настоящее время известно свыше 100 элементарных частиц. Взаимное превращение различных элементарных частиц соблюдение законов сохранения энергии, заряда и собственного вращательного импульса. [c.392]

В первой части уравнения (26-54) члены с к=1, которые выражают работу создания р индивидуальных точечных зарядов и которые, безусловно, являются бесконечно большими величинами, опускают. Эти члены (называемые собственной энергией зарядов) сокращаются в любом случае применения данного уравнения, поскольку в любом интересующем нас процессе заряды не уничтожаются. [c.542]

Так же как и кремний, германий прозрачен в инфракрасной области. При длинах волн менее 1,8 мк германий поглощает, особенно сильно в видимой части спектра. Сопоставление кривой спектрального распределения фотопроводимости германия с кривой оптического поглощения показывает, что максимум фотопроводимости совпадает с той длиной волн, начиная с которой коэффициент поглощения сильно падает. Эта область соответствует энергии активации собственных носителей заряда, т. е. ширине запрещенной зоны. [c.75]

Собственная энергия заряда в кристаллах типа алмаза [c.149]

Интеграл в (5.12) представляет собой электростатическую собственную энергию заряда, распределенного с плотностью (0 р), т. е. величину существенно положительную, что и доказывает утверждение (5.7). Заметим, что минимальное значение функции Е+ (1 достигается при Р (О = — ( )> когда плотность компенсирующего заряда р в точности нейтрализует среднюю плотность о системы зарядов. [c.26]

Слушатели могут в порядке упражнения проверить справедливость (17.17). Правая и левая части неравенства (17.16) отличаются на величину полной электростатической энергии, включающей также собственную энергию зарядов gj, каждый из которых равномерно размазан по поверхности сферы радиусом а с центром в точке Так как электростатическая энергия положительна, то лемма тем самым доказана. Лемма Онсагера 1 получается как частный случай леммы 18, когда величины а выбраны настолько малыми, чтобы можно было пренебречь слагаемыми с А в (17.16). [c.70]

Прежде всего, имеются различные уровни свободной энергии у различных граней одного и того же кристалла вследствие анизотропии его состава. Адсорбционная активность даже одинаковых поверхностных атомов (ионов) зависит от их положения на поверхности. В общем случае кристаллические решетки имеют ряд дефектов — пустой узел, нахождение собственного атома или иона решетки между ее узлами, такое же нахождение чужеродного атома или замещение им узла решетки и, наконец, аномальный заряд собственного атома (иона) решетки. Поэтому практически всегда в решетке имеются нарушения стехиометрического состава. 6 [c.6]

Таким образом, приобретение или потеря частицей заряда всегда сопровождаются перестройкой ее структуры и изменением ее природы. Чем глубже эти изменения, тем больше должна быть энергия активации и тем ниже скорость собственно электрохимической стадии, т. е. тем вероятнее, что именно она определяет скорость всего электродного процесса и обусловливает появление перенапряжения, которое в дальнейшем будет называться электрохимическим перенапряжением г]э (или просто т)). [c.346]

В более общей формулировке это правило звучит так при присоединении протона к алкену образуется наиболее устойчивый карбокатион. Устойчивость карбокатионов зависит от многих факторов. В общем случае устойчивость уменьшается в ряду третич-ный>вторичный>первичный. Это объясняется тем, что алкильные заместители являются донорами электронной плотности, подавая ее на положительно заряженный атом углерода, приобретая тем самым небольшой собственный положительный заряд. В результате получается, что заряд распределяется (делокализуется) по всему иону. Размазывание заряда уменьшает энергию карбокатиона, повышая его стабильность. [c.215]

Рассмотрим электрон с зарядом —ев поле ядра с зарядом -тZe. Решение уравнения Шредингера для этой системы дает набор собственных функций и собственных значений энергии для водородоподобного атома. [c.17]

Диэлектрики имеют очень низкую проводимость (о<10 Ом -см ), которая увеличивается с повышением температуры. Под действием внешнего электрического поля происходит поляризация диэлектриков, т. е. определенная ориентация молекул. Вследствие поляризации внутри диэлектрика возникает собственное электрическое поле, которое ослабляет воздействие внешнего поля. Количественной характеристикой ослабления воздействия внешнего поля служит диэлектрическая проницаемость, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух зарядов в диэлектрике меньше, чем в вакууме. Вследствие поляризации в диэлектрике возникают диэлектрические потери, т. е. превращение электрической энергии в тепловую. При некотором высоком напряжении внешнего электрического поля диэлектрик теряет свои электроизоляционные свой- [c.361]

На рнс. 32 изображен график температурной зависимости концентрации основных носителей заряда в примесном полупроводнике. Отрезок аб, соответствующий очень низким температурам, имеет тангенс угла наклона, равный энергии активации примесей отрезок бв проходит в той области температур, где почти все атомы примеси ионизованы, а концентрация собственных носителей еще мала отрезок вг имеет тангенс угла наклона, равный ширине запрещенной зоны и проходит в области высоких температур, где [c.134]

Примесное поглощение. За счет энергии падающего на кристалл света происходит также возбуждение примесных атомов. Для определения минимальной частоты, начиная с которой происходит такое возбуждение, в формулу (125) вместо ширины запрещенной зоны следует подставить значение энергии активации данной примеси. При этом очевидно, что примесное поглощение происходит при более низких частотах, чем собственное. Ясно также, что в результате возбуждения примесных атомов образуются не два носителя заряда, как это было при собственном поглощении, а один носитель и один ионизованный атом примеси. Заметим, что поскольку при обычных температурах легирующие примеси в большинстве полупроводниковых материалов практически полностью ионизованы, то поглощение света этими примесями возможно только при очень низкой температуре. Поэтому при обычных температурах примесное поглощение происходит в основном за счет ионизации ловушек, лежащих в средней части запрещенной зоны. Такая ионизация может привести к резкому изменению коэффициента рекомбинации [так как она определяет величины С и С" из уравнений (110) и (111)1. Это явление часто наблюдается на практике, причем освещение полупроводника, в котором имеются уровни прилипания, приводит к существенному уменьшению скорости процесса генерации—рекомбинации. [c.151]

Для отрыва последнего электрона от атомного ядра с зарядом 2 требуется затратить в раз больше энергии, чем для ионизации атома водорода. По расчету на грамм-атом эта энергия равна 313,6 2 ккал. Радиусы К-слоев в сложных атомах относятся друг к Другу, как обратные значения зарядов ядер, т. е. с возрастанием атомного номера элемента последовательно уменьшаются. Однако даже у наиболее тяжелых атомов они все еще в сотни раз превышают собственные размеры атомных ядер. [c.84]

Электрон в атоме водорода занимает определенный энергетический уровень, который является наинизшим, если атом не возбужден и находится в изолированном состоянии. При сближении двух атомов их электроны испытывают притяжение со стороны обоих ядер, которое возрастает по мере уменьшения расстояния между ними, и в пространстве между ядрами уровень потенциальной энергии электрона понижается. Вследствие этого объединение двух ядер и одного электрона в единую систему — энергетически выгодный процесс. Присутствие второго электрона усложняет картину вследствие взаимного влияния электронов. Как известно, обладая отрицательным зарядом, электроны отталкиваются друг от друга. Этот эффект называется корреляцией зарядов. Но кроме этого у электрона имеется собственное электромагнитное поле, характеризуемое его спином. Электроны с параллельными (одинаково направленными) спинами отталкиваются друг от друга, а электроны с антипараллельными спинами сближаются, стягиваясь в электронную пару. Этот эффект называется корреляцией спинов ив совокупности с корреляцией зарядов определяет суммарный эффект взаимного влияния электронов — корреляцию электронов. [c.46]

Подставив значения заряда радиуса ионов убедимся, что вычисленные АЕ в 1,5—2 раза больше экспериментальных данных. Дальнейшее развитие теории сольватации ионов показало непригодность уравнения (11.4) для расчета энергии сольватации. Основной недостаток теории Борна заключается в том, что в ней не учитывается структура растворителя, не отражена молекулярная картина процесса сольватации ионов. Расчет энергии сольватации ионов с учетом особенностей структуры воды был произведен Дж. Берналом и Р. Фаулером. По их идее, ионы, воздействуя на молекулы воды, нарушают ее собственную структуру. Эффект этого изменения пропорционален поляризующей силе иона, т. е. величине е/г. [c.272]

На рис. 8.17,6 обе зоны загибаются вверх в области перехода по мере того, как материал приобретает свойства р-ти-. па. Миграция электронов по зоне проводимости из р- в л-область происходит так легко потому, что они двигаются вниз по градиенту в область меньшей энергии. Наоборот, дырки двигаются в свою область меньшей энергии (обратной по смыслу энергии электронов), мигрируя из п- в р-область. Миграция дырок или электронов в противоположных направлениях затрудняется потенциальным барьером, обусловленным смещением зон. Подразумеваемое в этой картине разделение зарядов означает, что в темноте в равновесных условиях потенциал изменяется поперек перехода, л-область имеет отрицательный потенциал относительно р-области, а собственно область перехода будет обеднена переносчиками заряда. [c.275]

Во-вторых, все электронные состояния в металле подразделяются на состояния зоны проводимости (почти свободные электроны) и состояния внутренних электронных оболочек атомов. Число электронов проводимости на атом металла нередко равно номеру группы периодической системы, в которой находится рассматриваемый элемент. Это валентные электроны. Волновые функции невалентных электронов (электронов внутренних оболочек) сильно локализованы около атомных ядер. Эти волновые функции не перекрываются и, следовательно, взаимодействие между ионами металла в решетке сводится к отталкиванию их положительных зарядов. Влияние электронов проводимости и соседних ионов на волновые функции невалентных электронов не учитывается. Таким образом, считается, что волновые функции оболочек ионов такие же, как у изолированных ионов, хотя собственные энергии, соответствуюш,ие этим волновым функциям, в решетке отличаются от собственных энергий изолированных ионов. [c.168]

Процесс электрокристаллизации отличается от обычной кристаллизации в растворах тем, что пересыщение, необходимое для возникновения зародыша, здесь создается нарушением равновесия, вызванным прохождением электрического тока (т.е. перенапряжением). В процессе электролиза каждый ион должен быть доставлен к поверхности электрода, адсорбироваться на этой поверхности, вступить в реакцию взаимодействия с электронами и в конце концов занять соответствующее место в кристаллической решетке. Из всех возможных стадий только процесс адсорбции протекает быстро, тогда как транспорт ионов и собственно электродный акт тормозятся и нуждаются в дополнительной энергии активации для преодоления затруднений. С ростом плотности тока все большее количество зарядов не успевает пересечь межфазную границу металл — полярная жидкость, вследствие чего потенциал электрода смещается от его равновесного значения. Фазовый переход является, следовательно, вынужденным, навязанным извне, поэтому элементарный акт разряда металлических ионов и дальнейшее образование и разрастание зародышей кристаллов требуют дополнительной энергии, [c.394]

Выше мы рассмотрели релаксационные потери, [т. е. потери, обусловленные переходами частиц (зарядов, диполей и пр.) 1 ежду положениями равновесия, разделенными потенциальным барьером. Второй тип потерь, который мы рассмотрим, обусловлен смещением частиц , связанных с положением равновесия такие частицы испытывают колебания с собственной частотой и о и потери энергии вблизи этой (резонансной) частоты максимальны. [c.352]

Чтобы найти потенциал ф, надо из ф (г, 0) вычесть собственный потенциал заряда д, равный фо = /ег, и вычислить предел этой разности при г 0. Однако, так как нас интересует только сипа, а не энергия взаимодействия и так как фо не зависит от к, то достаточно сначала подставить (VI.128) в (VI.123), произвести дифференцирование, а затем, положив г = О, произвести суммирование по всем ионам обоих знаков, приходящимся на единицу площади каждой из обеих поверхностей раздела. С учетом определения величины (см. уравнение (VI. 127)) корреляционное расклинивающее давление оказывается равным [c.181]

Здесь р — электронная плотность, отвечающая г-ой собственной функции. Для кристалла распределение рг имеет периодичность решетки, так что (2.42) равно собственной электростатической энергии единичного заряда (собственные фз нкции нормированы), распределенного квазиоднородно по объему кристалла. В общем случае такая энергия имеет порядок где д — полный заряд, а — характерный линейный размер объема, в котором он распределен. Для реального кристаллического образца а 10 (в атомных единицах). Поскольку для нормированных функций д = 1, то / Ю" , что и доказывает требуемое. Конечно, строго говоря, здесь следует еще иметь в виду, что метод Хартри — Фока не учитывает корреляцию, а также то, что разность полных энергий равна разности одноэлектронных энергий только для точного гамильтониана Хартри — Фока. В связи с последним укажем работу [50], где обсуждается вопрос о купменсовских поправках при использовании различ1тых апроксимаций для обменного потенциала. [c.67]

Согласно принятой модели ядра мы считаем, что атом состоит из центрального тяжелого положительно заряженного ядра, окруженного некоторым числом электронов. Эта динамическая модель описывается в теории с помощью функции Гамильтона, собственные значения которой дают уровни энергии, а собственные функции служат для вычисления различных свойств атома. Так как для всех атомов масса ядра более чем в 1800 раз превышает массу электронов, то мы можем приблизительно считать ядро неподвижным центром силы, вместо того чтобы считать его координаты динамическими переменными. Это сводится к тому, что масса ядра считается бесконечной (поправка на конечность массы ядра рассматривается в разделе 1 гл. XVIII). Основное взаимодействие между частицами обязано кулоновским электростатическим силам. Для большинства задач мы можем пренебречь релятивистским изменением массы со скоростью таким образом, для системы N электронов, движущихся около ядра с зарядом Ze, мы приближенно получаем гамильтониан [c.157]

Из табл. 32 видно, что уравнение (26-55) дает достаточно надежное выражение длЯ W ,i. Оно, конечно, совершенно не учитывает эффекты изменения положений отдельных зарядов. Однако, поскольку эти положения обычно неизвестны, мы будем применять данное уравнение, подразумевая, что в результате его расчета получается только приближенное значение истинной величины W . Наконец, как упоминалось ранее, следует отметить, что нас обычно интересует применение уравнений, приведенных в настоящем разделе, для расчета изменения в таких процессах, когда собственные энергии зарядов остаются неизлтенны-ми, так что никаких различий в расчетах в зависимости от того, пользуемся ли мы уравнением (26-30) или уравнением (26-55), не будет. Обычно мы будем пользоваться уравнением (26-30). [c.547]

До сих пор потенциальная яма предполагалась бесконечно глубокой, тогда как на самом деле она имеет вполне определенную глубину. Найдем ее, воспользовавшись вслед за автором модели, известным приближением Борна [19], согласно которому суш,ествовапие потенциальной ямы связано с электростатическим взаимодействием полярных молекул растворителя с заряженным центральным ионом. Можно показать, что такое взаимодействие всегда приводит к уменьшению собственной энергии заряда. [c.13]

Из предыдущего следует вывод, что в результате поглощения фотона адсорбированной молекулой красителя наблюдается появление движущегося электрона или дырки в полупроводнике. Для объяснения механизма фотографической оптической сенсибилизации красителями сейчас имеются два различных предположения об освобождении зарядов. Согласно одному взгляду возбужденная молекула передает энергию зарядам, локализованным на полупроводнике. Противоположный взг.чяд принимает, что возбужденная молекула отдает свой электрон полупроводнику. Имеются сторонники как первого механизма [11—13], так и второго [14—18]. Обе картины процесса могут быть легко примирены, если электронный обмен между уровнями молекулы красителя и полупроводника будет завершаться за время, меньшее 10 сек, В этом случае не будет существенного различия между обоими механизмами. Это время для процесса сенсибилизации может быть выведено из наблюдения, что отступления от закона взаимоза-местимости (интенсивность X время) для сенсибилизованных фотографических эмульсий не различается для собственной и сенсибилизованной областей спектра в пределах исследованных экспозиций, включая 10 сек. [19, 201. [c.240]

Изменение формы электрокапиллярных кривых при переходе от поверхностно-неактивного электролита (NaF) к растворам, содержащим специфически адсорбирующиеся анионы ( h, Вг , 1 ), показано на рис. 55. Специфическая адсорбция анионов на незаряженной поверхности ртутного электрода проявляется в снижении электрокапиллярного максимума, а возникновение скачка потенциала между слоем специфически адсорбированных анионов и притянутыми к ним катионами — в сдвиге потенциала нулевого заряда в отрицательную сторону по сравнению с =о в растворе NaF. Как видно из рис. 55, специфическая адсорбция галоидных ионов растет в ряду Е <С]--<Вг -<1 . Эту закономерность можно объяснить снижением энергии гидратации ионов по мере увеличения их собственного радиуса, в результате чего менее гидратированные ионы получают возможность ближе подойти к поверхности электрода, а это ведет к возникновению между анионом и металлом специфического притягательного взаимодействия. При достаточно отрицательных потенциалах анионы десорбируются и элект-рокапиллярные кривые в растворах, отличающихся только природой аниона, совпадают (рис. 55). [c.153]

Рассмотрим единственную связь М—Ь и представим катион как частицу с центральным зарядом гм, а лиганд — как частицу с центральным зарядом диполем и т. д. При достаточном расстоянии между частицами Гм1 пока оно больше их собственных размеров, это приближение является удовлетворительным. Энергия системы , отсчитываемая от энергии бесконечно удаленных частиц как от нулевого уровня, складывается из ион-ионного (гмгь /гмь), ион-дипольного (2 м lLeV/ мL) и аналогичных слагаемых. Она отрицательна, а учет взаимной поляризации частиц, т. е. появления наведенных (индуцированных) диполей у М и 1, делает ее еще более [c.50]

В современном естествознании никакая величина не считается определенной, пока не указан способ ее определения, измерения. Так, классический радиус электрона определяется как половина расстояния между двумя элементарными зарядами, на котором потенциальная энергия их электростатического взаимодействия становится равной собственной энергии электрона, определяемой фор(((улой Эйнштейна (4.10) этот радиус равен 1,4.10- А. Самым малым размером, характеризующим тело, мо.. кно назвать его гравитационный радиус, т. е. половину расстояния, на котором сила гравитации такова, что работа, требуемая для разведения двух одинаковых тел на бесконечное расстояние, равна собственной энергии тел тс при вычислении гравитационного радиуса предполагают, что масса тела сосредоточена в геометрической точке. Гравитационный радиус электрона равен 1,3. Ю А. (Для сравнения, гравитационный радиус Солнца равен приблизительно 3 км, Земли — 1 см.) [c.52]

Собственная полуширина рентгеновской линии составляет около 2 эВ. Налример, для Ка-излучения марганца (5,898 кэВ) полуширина равна приблизительно 2,3 эВ, что составляет около 0,039% от энергии максимума. Полуширина линии Мпх , полученная в 51 (Ь1)-спектрометре, увеличивается обычно до 150 эВ или до 2,5% от энергии максимума. Такое увеличение ширины линии является следствием, во-лервых, статистического разброса числа носителей заряда, создаваемых захваченными моноэнергетическими фотонами из-за дискретной природы процесса во-вторых, неопределенности, вводимой термическими шумами в процессе усиления. Распределение числа носителей заряда для моноэнергетического фотона хорошо олисывается гауссовой кривой (рис. 5.19). Полуширину этого распределения можно рассчитать геометр ическим квадратурным сложением при учете двух источников шума (объяснение этого приводится в гл. 2 )по уравнению [c.216]

В неплазменном (неионизированном) состоянии частицы газообразных загрязнителей (молекулы, радикалы, атомы) содержат равное количество протонов и электронов, и поэтому не обладают избыточным электрическим зарядом. В то же время между ними возникают силы электрического взаимодействия, которые принято делить на квантовые (межмолеку-лярные, вандерваальсовы, дисперсионные) и классические электростатические. Причиной возникновения вандерваальсовых сил считается поляризация частиц под действием электрических полей соседних частиц, из-за собственных температурных колебаний и так называемых нулевых колебаний зарядов, присущих ядрам и электронам атомов, радикалов, молекул вследствие их квантовой природы. Энергия межмолекулярного взаимодействия оценивается в 10 . .. 10" эВ на одну частицу, что составляет около 1,6(10 ...10 ) Дж. Точные расчеты потенциальной энергии (потенциала) дисперсионного (вандерваальсового) взаимодействия чрезвычайно затруднены. Обычно потенциалы принимают обратно пропорциональными расстоянию в шестой степени между частицами, а коэффициенты пропорциональности находят эмпирически. [c.72]

В расчете БПТИ учитывались внутримолекулярные ван-дер-ваальсовы электростатические и торсионные взаимодействия, а также водородные связи. Каковы же вклады этих взаимодействий в энергию нативной конформации белка Аминокислотная последовательность БПТИ включает 18 остатков, несущих 12 положительных и 13 отрицательных целочисленных зарядов. Стабилизирующий вклад электростатических взаимодействий заряженных остатков составляет около -50 ккал/моль, а дестабилизирующий - -1-35 ккал/моль. Следовательно, хотя электростатические взаимодействия и понижают конформационную энергию приблизительно на 15 ккал/моль, их интегральный вклад в стабилизацию структуры БПТИ невелик (5%). Суммарный стабилизирующий эффект водородных связей составил около -14 ккал/моль, т.е. < 5%. Обнаруженные в расчете водородные связи обусловлены сложным комплексом многих межостаточных взаимодействий, среди которых собственно водородные связи играют незначительную роль. Общая энергия торсионных взаимодействий в найденной конформации БПТИ равна около -1-58 ккал/моль, те -10 ккал/моль на остаток. Из этого следует, что взаимные расположения практически всех атомных групп основных и боковых цепей аминокислотных остатков отвечают минимумам торсионных потенциалов. Таким образом, доминирующий вклад (75%) в конформационную энергию межостаточных взаимодействий белка вносят ван-дер-ваальсовы, точнее, дисперсионные контакты. [c.468]

Для получения РЧ-рааряда (собственно высокочастотного разряда) цилиндрическую разрядную трубку подсоединяют к генератору в качестве ин-луктивной или емкостной нагрузки (индукционный и емкостный разряд, см. рис. 83). Лучше всего изготовлять разрядные трубки из кварцевого стекла, так как кварц в наименьшей степени поглощает высокочастотную энергию я поэтому лишь незначительно нагревается. Впуск газа осуществляют через капилляр, что ограничивает зону распространения разряда, а продукты обычно собирают непосредственно за разрядной зоной путем их конденсации жидким азотом. Разрядную трубку диаметром 10—50 мм либо оборачивают несколькими витками толстой медной проволоки (рис. 83, с), либо снабжают двумя медными манжетами шириной 10 мм (рис. 83,6). Эти электроды соединяют с генератором при помощи коаксиального кабеля, одну из жил которого обычно заземляют. Подстройка разрядной системы к генератору производится при помощи переменных конденсаторов или индуктивностей яри их включении в соответствии со схемами на рис. 84. При изменении состава газа или его давления (при прочих равных условиях) следует произвести дополнительную подстройку. В обычно используемых системазу с РЧ-генераторами отдаваемая мощность составляет 350 Вт и более при напряжении 1—3 кВ. Применяя РЧ-заряды при меньших напряжениях, можно осуществлять более мягкое возбуждение газов. [c.126]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология