Атомний рівень

Атомний рівень розщеплюється на підрівні Еп, число яких дорівнює кількості атомів.

Кутові антени елліптіч. поляризації. а - двухзаходная плоска логарифмич. спіраль, 1 - щілина, 2 - екран, з - кабель, центр, провідник догрого перемикає щілину. б - двухзаходная конічна спіраль, 1 - металеві. стрічка, 2 - збудливий кабель, з - центральний провідник кабелю. в - серповидний вібратор, 1 - вібратор, 2 - екран, з - кабель. Ширина атомного рівня, так само як і зрушення, дуже мала але порівняно з енергією рівня: Г - а3Еп, де а VIST - постійна тонкої структури.

Спонтанний розпад атомного рівня описується за допомогою розгляду взаємодії дворівневого атома з модами всесвіту в вакуумному стані. Ми досліджуємо стан поля, яке народжується в процесі випускання кванта енергії, рівного різниці енергій атомних рівнів.

Так, підрозділ Атомний рівень організації речовини включає вивчення складу, будови і властивостей атомних частинок.

Зазвичай розглядається лише один атомний рівень.

Лембовсжій зрушення - зміщення атомного рівня енергії, обумовлене взаємодією атомних електронів з електромагнітним і електрон-позитив-ронним вакуумом.

Наприклад, найпростішою формою атомного рівня руху матерії є атом водню, а розвиненими формами є атоми всіх інших елементів.

Тут індекс п означає розглянутий атомний рівень а а пробігає по всьому двочасткові спектру.

Надтонка структура - зняття виродження атомного рівня енергії, обумовлене взаємодією атомних електронів з магнітним моментом атомного ядра.

Така зона виникає в тому випадку, коли атомний рівень, з якого вона утворюється, заповнений в атомі лише частково. Типовим прикладом цього можуть служити лужні метали. У натрію, наприклад, має електронну конфігурацію Is s Ss1 на рівні 3s перебуває один електрон, у той час як для заповнення цього рівня необхідно два електрона. Тому зона 3s, що утворюється з рівня 3s, виявляється заповненою лише наполовину.

Така зона виникає в тому випадку, коли атомний рівень, з якого вона утворюється, заповнений в атомі в повному обсязі, як це має місце, наприклад, у натрію та інших лужних металів.

У кожній смузі, отриманої в результаті розщеплення одного атомного рівня, розміщується 2N квантових станів електрона, де N-число атомів.

В кожній смузі, отриманої в результаті розщеплення одного атомного рівня, розміщується 2N квантових станів електрона, де N - - число атомів.

Ступінь заповнення електронами енергетичних рівнів в зоні визначається заповненням відповідного атомного рівня. Якщо, наприклад, якийсь рівень атома повністю заповнений електронами відповідно до принципу Паулі, то утворюється з нього зона також повністю заповнена. У загальному випадку можна говорити про валентній зоні, яка повністю заповнена електронами і утворена з енергетичних рівнів внутрішніх електронів вільних атомів, і про зону провідності (вільній зоні), яка або частково заповнена електронами, або вільна і утворена з енергетичних рівнів зовнішніх колективізованих електронів ізольованих атомів.

Сучасні експериментальні методи аналізу структури і поверхневих явищ дозволяють досягти атомного рівня і отримати точні експериментальні дані про елементарних процесах на кордоні розділу. Таким чином, ці методи є необхідною умовою прогресу в хімії твердого тіла.

Отже, величина напруженості іонізуючого поля перекладається в термін енергії атомного рівня.

Векторні діаграми для Р і с. 89. Геомет. Результуючі значення J наводяться у вигляді нижнього індексу праворуч від символу терма атомного рівня.

Іо і /Ojt - частота переходу і сила осциляторів для /с-го атомного рівня, е і т - заряд п маса електрона, у - слабке затухаючи-пні) поблизу кожної лінії переходу виявляються пов'язані один з одним дисперсія і поглинання світла.

Штарка в тому практично найбільш важливому випадку, коли обурення зводиться до зсуву вихідного атомного рівня.

РЕ-спектр місячної породи, доставленої космічним апаратом Аполлон-11. Стрілками вказані електронні лінії хімічних елементів, виявлених в породі. Це питання розглядали тому, що енергетична ширина лінії рентгенівського випромінювання поряд з шириною атомного рівня, з якого викидається фотоелектрон, і геометричними параметрами аналізатора визначають ширину РЕ-ліній.

Як правило, для опису зайнятих /т - МО потрібно, щоб на один атомний рівень припадала одна орбіталь р, так що величина М визначається розміром звичайного мінімального базисного набору. Дійсно, якщо базовий набір АТ включає число орбіталей L М, то орбіталі фт - лінійні комбінації L базисних функцій.

З (начи-лается в процесі охолодження при загартуванні) - Розвивається інтенсивне концентраційне розшарування на відстанях атомного рівня з утворенням кластерів розміром 1 0 - 2 5 нм.

Залежність е (k в напрямку kx (а і лінії постійної енергії в площині kz 0 в наведеній зоні Брілюена (б. | Рівні енергії у функції відстані між ядрами для ланцюжка з шести атомів водню. Розглянутий опис зони, як зазначалося вище, правильно, коли міжатомна взаємодія мало і зона являє собою незначно уширеннями атомний рівень.

Іншими словами, в квазікласичному наближенні подвоєна фаза розсіювання на атомі дорівнює інтегралу (по зіткненню) від зсуву атомного рівня.

Як показано на рис. 2.2 (с), Оже-процес є альтернативним по відношенню до рентгенівської емісії і відбувається після того, як атомний рівень був іонізований падаючими фотонами або електронами. Дірка на внутрішній оболонці заповнюється одним з електронів з менш сильно пов'язаного рівня, а інший електрон йде в вакуум з залишилася для нього кінетичну енергію.

У теорії атомної будови речовини пояснення першого порядку полягає у зведенні більш складних і важких атомів як елементів до атому водню як клітинці атомного рівня аналізу будови речовини.

R, при якій відбувається перехід, апроксимується залежністю A CR -, п 1 і в області переходу значно перевищує спін-орбітальна розщеплення атомного рівня. Обчислити перетин даного переходу, усереднене за напрямками зіткнення.

Дослідження квантової організації поведінки можуть проводитися на будь-яких рівнях, що включають вивчення сомато-вегето-тивних показників, діяльність окремих органів і клітин до молекулярного і навіть атомного рівня.

У цих формулах а (а) - сукупність квантових чисел, які задають стан системи атом - j - електрон, g - статистична вага розглянутого атомного рівня.

У цьому розділі буде показано, що деякі явища, які ми спостерігаємо на макроскопічному рівні, пов'язані з золотим ставленням, що зберігається в мікроскопічних масштабах аж до атомного рівня.

В силу трансляційної симетрії енергія електрона не залежить від того, на якому з атомів електрон знаходиться. Таким чином, кожен атомний рівень стає Af-кратно виродженим.

Не завжди порядок розташування енергетичних зон в твердому тілі відповідає порядку розташування відповідних енергетичних рівнів у вільному атомі. Зона, що утворилася від розщеплення більш низького атомного рівня, може виявитися в енергетичному спектрі твердого тіла більш високою, і тому рівням, заповненим електронами у вільному атомі, в твердому тілі може відповідати порожня зона. Повна місткість рівня р в атомах становить, як відомо, 6 електронів. Тому ця зона (заштрихована на рис. 7) в твердому Теллурі виявляється абсолютно порожній; дві інші зони, генетично пов'язані з рівнем 5 р, виявляються заселеними повним комплектом електронів - по чотири на атом - і відокремленими від найближчої вільної зони - зони провідності 5d - забороненим проміжком протяжністю - - 035 еп. Таке теоретичне пояснення того експериментального факту, чю твердий телур є не металом, а типовим напівпровідником.

При переході від (1089) до (1090) ми припустили, що лазер діє в сталому режимі і що в околиці порога генерації рівність d0 - (d) ж 0 виконується з високим ступенем точності. Величина Nt s - це заселеність атомного рівня 2 з урахуванням насичення, а величина птепл - число фотонів в умовах теплового рівноваги.

Обговоримо тепер якісно, як наявність переходів між сусідніми атомами відбивається на рівнях енергії системи. В результаті за рахунок обмінної взаємодії кожен атомний рівень з числами /в одновимірної ланцюжку атомів кристала перетворюється в смугу дуже близько розташованих рівнів, ширина якої - Aq. При цьому для внутрішніх електронів величини Aq мізерно малі, гак що відповідні смуги дуже вузькі і мало відрізняються від вихідних рівнів, тоді як для зовнішніх електронів розщеплення вихідних рівнів в смугу цілком помітно.

Випадок в наближено може розглядатися кар результат складання кривих а і б (рис. 282), випадок г - як різниця а й б, але енергії, відповідні станів віг, вже не рівні точно один одному. Енергія стану в дещо менше енергії стану р Таким чином, з кожного атомного рівня виникають два молекулярних електронних рівня.

Застосування зазначених методів дозволило виявити в деформованому полімері механічно порушені зв'язку, вільні радикали, розірвані полімерні молекули і субмі-кротрещіни. Незважаючи на велику кількість експериментальних робіт, деталі механізму розвитку пошкоджень в умовах повзучості, починаючи з атомного рівня, ще багато в чому не ясні.

Схема розташування зон в. Як видно з рис. 111 - 62 при розщепленні атомного енергетичного рівня з'являються підрівні з енергіями не тільки меншими, а й великими вихідної. Виривч-ня електрона з самого верхнього заповненого підрівня валентної зони повинно, отже, відбуватися легше, ніж з вихідного атомного рівня. Цим і обумовлено істотне зменшення роботи виходу електрона з металу в порівнянні з іонізацією окремого атома того ж елемента. Наприклад, іонізація атома Ag вимагає витрати 7 6 ев, а робота виходу електрона з металевого срібла становить 4 7 ев.

Схема розташування зон в м Як видно з рис. 111 - 62 при розщепленні атомного енергетичного рівня з'являються підрівні з енергіями не тільки меншими, а й великими вихідної. Виривання електрона з самого верхнього заповненого підрівня валентної зони повинно, отже, відбуватися легше, ніж з вихідного атомного рівня. Цим і обумовлено істотне зменшення роботи виходу електрона з металу в порівнянні з іонізацією окремого атома того ж елемента. Наприклад, іонізація атома Ag вимагає витрати 7 6 ев, а робота виходу електрона з металевого срібла становить 4 7 ев.

Схема розщеплення[IMAGE ]- 65. Схема розташування зон.

Як видно з рис. 111 - 64 при розщепленні атомного енергетичного рівня з'являються підрівні з енергіями не тільки меншими, а й великими вихідної. Виривання електрона з самого верхнього заповненого підрівня валентної зони повинно, отже, відбуватися легше, ніж з вихідного атомного рівня. Цим і обумовлено істотне зменшення роботи виходу електрона з металу в порівнянні з іонізацією окремого атома того ж елемента. Наприклад, іонізація атома Ag вимагає витрати 7 6 ев, а робота виходу електрона з металевого срібла становить 4 7 ев.

Явище крайового поглинання елемента виникає в тому випадку, коли енергія падаючого фотона достатня, щоб вибити електрон з атомного рівня. Тонка структура крайового поглинання залежить від властивостей порушеної електрона. Наприклад, для Ls-краю смуги поглинання платини - одного з трьох L-країв смуги поглинання, які пов'язані з порушенням 2р - електрона - тонка структура в дліноволновой області (поглинання Косселя) обумовлена переходом електрона на неповністю заповнені 5d - і 65-рівні (правила відбору Д /1), в той час як тонка структура в короткохвильовій області (поглинання Кроніга) обумовлена взаємодією електрона з сусідніми атомами. Тому характер тонкої структури стає залежним від хімічного оточення атома.

О і F, 2з2 - електронами яких вони заповнюються. При цьому зміцнення при дії другого атома N більше, ніж в разі дії С, а ядро В діє набагато слабші: зниження від атомного рівня 2s2 до 2sa саме в такому порядку зменшуються.

Головка соняшника з віддаленої частиною насіння. Очевидно[3], Що подібні співвідношення закладені в рослинах генетичним кодом. Це дозволяє припустити, що деякі явища, які ми спостерігаємо на макроскопічному рівні, пов'язані з золотим ставленням, що зберігається в мікроскопічних масштабах аж до атомного рівня.

КРЖ-лінії кожного з компонентів сплаву характеризуються наявністю різкого спаду інтенсивності з короткохвильового боку лінії, що вказує на незаповненою зон Брил-Люена. Повний подобу форми КРЖ-ліній алюмінію і магнію в сплавах дає підставу припускати, що напіввільні електрони сплавів мають приблизно рівну ймовірність переходу із зони провідності металу на індивідуальний атомний рівень компонентів сплаву.

Підводячи підсумок розгляду сил, що діють на дислокації перетворення, підкреслимо, що сили непружного походження можуть бути включені 9 континуальної розгляд тільки у вигляді феноменологічних параметрів. Але якщо такі величини, як питома теплота перетворення AU, температура рівноваги фаз Т0 макроскопічні електричні (Хе) і магнітні (хм) характеристики фаз, як правило, добре відомі, то феноменологічні параметри, що характеризують сили Пайерл-са, поверхневого натягу (по суті , межфазной поверхневої енергії), а також величини, що характеризують термоактівіруемое рух дислокацій, можуть бути визначені або в спеціально поставлених кількісних експериментах, або відповідним теоретичним розрахунком шляхом переходу на більш глибокий, атомний рівень. Найбільш перспективним в останньому випадку є використання методу математичного моделювання.

Розширення рівня може бути викликано також спонтанними безизлучат. Ширина атомного рівня дуже мала в порівнянні з енергією рівня.

Рентгенівський спектр ШЮЕШОГО атома 18О при анергії S поблизу лінії 2р - Is (прийняті позначення, звичайні для атомних спектрів. | Порівняння експериментальних і теоретичних значень зрушень g і ширини Г 2р - рівнів піонник атомів (тео-скис точки з'єднані лініями. Однак 2-гіпсронние атоми можуть утворюватися у вторинних взаємодіях при гальмуванні К - в мішені. з розщеплення атомного рівня на підрівні тонкої структури визначено магн.

Таким чином, вимірюючи Ер, можна визначити Ех. Величини Ех безпосередньо пов'язані з індивідуальними рентгенівськими термами, розглянутими в попередньому розділі. якщо електрон вибивається з внутрішнього атомного рівня, величина ЕХ характеризує хімічну природу атома, в той час як висота або площа піку говорить про його концентрації. Для збудження цих електронів необхідні рентгенівські кванти, і з тією метою найчастіше застосовують випромінювання Mg /C і А1 /Са з енергіями +1253 6 і 1486 6 еВ відповідно.

Енергетичні переходи в ХЕЛАТ металів. На перший погляд введення іона металу лише вводить ще одну, третю систему рівнів на додаток до сін-глетной і триплетної системам. Очевидно, якщо найнижчий рівень атомної системи лежить вище будь-якого з найнижчих рівнів синглетної або триплетної системи (А на рис. 180), то слід очікувати, що переходи Si - - So і Т - S0 не зміняться. З іншого боку, якщо існує атомний рівень, розташований нижче синглетного або триплетного рівня (В на рис. 180), то можна очікувати, що станеться інтеркомбінаційна конверсія на рівень а й буде спостерігатися випускання з цього рівня.

Можна показати, що загальний внесок всіх випромінюючих атомів має той же самий спектр потужності, що і окремий випромінювач, незважаючи на те що фазові співвідношення Фур'є-компонент частотного спектра випадкові. Спектральна ширина пов'язана з часом випромінювання співвідношенням невизначеностей. Час спонтанного випромінювання, або час релаксації, типового атомного рівня по порядку величини дорівнює 10 - 8 сек, а відповідна спектральна ширина близько 108 гц. У лазерах збуджені атоми вимушено випромінюють в фазі, так що в рубінових лазерах тривалість ефективних хвильових цугов виявляється близько 10 - 6 сек, а в газових лазерах - близько 10 - 3 сек. Відповідна спектральна ширина дорівнює 106 і 103 гц.



Інші публікації на тему:
  • Атомний блок
  • Атомний радіус
  • Зовнішній електронний рівень