Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Физика

Вопрос 52. Вероятности квантовых переходов. Молекулярные спектры. Люминесценция.  Просмотрен 376

  1. Вопрос 42. Нормальная и аномальная дисперсия света. Ход лучей в призме. Дисперсионный спектр.
  2. Вопрос 43. Рассеяние света .Закон Рэлея.
  3. Вопрос 45. Фотоэлектронная эмиссия. Законы внешнего фотоэффекта. Формула Эйнштейна.
  4. Вопрос №46. Гипотеза о фотонах. Эффект Комптона.
  5. Вопрос №47. Модели атома Томсона и Резерфорда.
  6. Вопрос 48. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца.
  7. Вопрос №49.Линейчатые спектры атома водорода и их объяснение в рамках представлений Н. Бора.
  8. Вопрос 50. Гипотеза де Бройля. Дифранция электронных пучков в тонких слоях кристаллов.
  9. Вопрос 51. Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношение неопределённостей. Boлновая функция и ее физический смысл.
  10. Вопрос 53. Стимулированное излучение. Устройство лазеров. Свойства лазерного излучения.
  11. Вопрос54.Энергетические зоны в кристаллах. Проводники, диэлектрики и полупроводники. Энергия активации.
  12. Вопрос 55. Собственная проводимость в полупроводниках. Проводимость n-типа и р-типа

Bepoятнocти квантoвых пepeхoдoв. Рассматривается возможность КП между состояниями дипольной КС с энергией Еm и Еk. Переходы в огромной совокупности N атомов в определённом макроскопич. объёме вещества могут совepшаться не всеми атомами, а только так наз. активными, и для них КП происходят с нек-рой вероятностьюw. Доказывается, что наличие приложенного волнового ЭМ поля резко увеличивает вероятность перехода wkm между состояниями с энергиями Еk и Еm. Значение wkm резонансно, т.е. резко зависит от близости частоты ωmk приложенного волнового поля к частоте Бора ω = ‌‌‌ӀЕk - ЕmӀ/ħ. Это и означает требование выполнения условия частот Бора. Итак, по теории Шрёдингера КП происходит только путём испускания или поглощения порции энергии, а процесс излучения носит резонансный характер. Частота возмущения (т.е. ЭМ волны приложенного поля) ωmk д-на отвечать условию частот Бора - только тогда вероятность wkm отлична от нуля и возможен КП.

Молекулярные спектры.Молекула— это наименьшая частица вещества, состоящая из одинаковых или различных атомов, соединенных между собой химическими связями, и являющаяся носителем его основных химических свойств.

Химические связи обусловлены взаимодействием внешних (валентных)электронов атомов. Наиболее часто в молекулах встречаются два типа связи:

1) Ионная связьосуществляется кулоновским притяжением атомов при переходе электрона от одного атома к другому (например, в молекуле NaCl ® Na+Cl- ).

2) Ковалентная связьосуществляется при обобществлении валентных электронов двумя соседними атомами (вследствие неразличимости тождественных микрочастиц – одному из важнейших принципов устройства систем из микрообъектов – т.е., квантовых систем / КС). Наглядно можно представить себе, что электрон каждого атома молекулы проводит некоторое время у ядра другого атома (обмен электронами). Такое специфически квантовое взаимодействие называется обменным взаимодействием.

Люминесценция. Наряду с равновесными физическими системами существует множество неравновесных систем. Внешние возбуждения (светом, потоком электронов, проникающей радиацией, электрическим полем …) способны нарушить термодинамическое равновесие системы. Это обстоятельство учтено Видеманом, который ввел термин люминесценциядля описания неравновесных процессов испускания света.

Ø По Видеману важным признаком того, что физический объект люминесцирует, служит превышение испускательной способности тела в данном спектральном интервале над равновесным температурным испусканием. Известно, что в видимой области спектра заметным для зрения тепловое излучение становится при достаточно сильном нагреве - до нескольких сотен градусов. Люминесцировать же тело может при любой температуре. Поэтому люминесценцию называли также «холодным свечением». Люминесцирующие среды, находящиеся при комнатной температуре, испускают свечение, спектр к-рого м-т соответствовать сильно нагретым телам.

Ø С.И.Вавилов уточнил видемановское понятие люминесценции, исключив из определения случай рассеяния света.

Люминесценция по Видеману — излучение, которое превышает в некотором спектральном интервале мощность температурного, равновесного свечения тела. Характерным же признаком люминесценции следует считать наличие длительности свечения, превышающей период световых колебаний, то есть наличие послесвечения после прекращения возбуждения. Люминесценция обладает инерционностью, она не сразу возникает и не сразу прекращается в отличие от рассеяния света. При наличии инерционности в системе имеются самопроизвольно протекающие процессы, а при отсутствии послесвечения – только вынужденные. Этот признак люминесценции можно сформулировать по-другому: при люминесценции обязательно происходят промежуточные процессы преобразования энергии возбуждения, занимающие определённое время.

Люминесцировать могут вещества во всех агрегатных состояниях: газы и пары, растворы, стекла, кристаллы. Основное условие для возникновения люминесценцииналичие дискретных уровней энергии (или зон, разделенных на энергетич. шкале Е промежутком, см. схему на рис.2). Частóты люминесценции несколько отличны от частот стимулирующего света. Основным правилом, определяющим преобразование спектрального состава в процессах люминесценции, долгое время считали правило Стокса (1852 г.), в соответствии с к-рым длины волн возбуждающего света всегда меньше или равны длинам волн спектра люминесценции Случай равенства частот возбуждения и люминесценции называют резонансной флуоресценцией. Правило Стокса описывает общую закономерность люминесценции; в ряде случаев, как выяснилось с появлением лазерных источников, оно не выполняется

Предыдущая статья:Вопрос 51. Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношение неопределённостей. Boлновая функция и ее физический смысл. Следующая статья:Вопрос 53. Стимулированное излучение. Устройство лазеров. Свойства лазерного излучения.
page speed (0.0161 sec, direct)