Главная Обратная связь
Дисциплины:
Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)
Сурет. Ерікті жəне еріксіз өтулер
|
|
Сəуле шығарудың кванттық теориясының негізгі идеялары мынадай: атомның не атомдар жүйесінің бір электронының энергиясы En , n - кванттық күйде болсын. Сонда
бұл электронның уақыт бірлігі ішінде еркін түрде энергиясы En¢ , n¢ - күйге ауысуының
| ықтималдығы Ann¢ болсын. Бұл жағдайда электрон энергиясы | |
| Hw = En - En¢ | (13.5) |
фотон бөліп шығарады. Егер осы деңгейдегі қозған атомдардың саны N n болса, уақыт бірлігі ішінде жүйенің ерікті сəуле шығару қарқындылығы:
| W еріктіс.ш.= N n ×Hw × Ann¢ | (13.6) |
Егер n - күйдегі атомдарды сыртқы электромагниттік сəулелердің əсері арқылы қозған күйге келтірсе, онда атомдар жоғарыдан-төмен еріксіз түрде сəуле шығарып ауыса бастайды. Екінші жағынан, сыртқы сəуленің əсерінен атомдар энергия жұтып, төменнен жоғары деңгейге де ауысулары мүмкін. Эйнштейн бөлшектердің еріксіз
түрде, жоғарыдан төмен орын ауыстыру ыктималдылығын еріксіз түрде
энергиясы төмен деңгейден жоғары деңгейге өтуін Bn¢n коэффициенттері арқылы сипаттауды ұсынды. Еріксіз өтулердің саны спектрлік тығыздық rw - ға пропорционал
деп есептесек, сəуле жұтып алу не бөліп шығару энергиясының мəндерін былай жазуға болады:
| W | ерікс.cшіз.= N n × Вnn¢×Hwrw | (13.7) |
| W | ерікжутуcіз= N n¢× Вn¢nn ×Hwrw | (13.8) |
мұнда N n¢ - n¢ деңгейдегі атомдардың саны. Атомдардың жоғарыдан төмен жəне төменнен жоғары ауысуларының саны тең жағдайда қарастырайық:
| N n Ann¢+ N n rw Bnn¢= N n¢ rw Bn¢n | (13.9) |
Яғни, қызған атомдар мен олар бөліп шығаратын жəне өздеріне кері əсер ететін сəулелер термодинамикалық тепе-теңдік күйде болсын. Бұл жағдайда атомдар мен бөлініп шығатын сəулелер тұйықталған жүйе құрайды. Электрондардың энергия бойынша үлестірілуі Максвеллдің үлестірілу заңдылығымен сипатталатындығын ескерсек
| N n = C × e | En | N n¢= C × e | En¢ | |||||||||||||||
| kT | , | kT | ||||||||||||||||
| (13.9)-ші теңдеу былай жазылады: | ||||||||||||||||||
| En | En | En | (13.10) | |||||||||||||||
| A | e kT | + r | w | B | nn¢ | e | kT | = r | w | B | n¢n | e kT | ||||||
| nn¢ |
Бұл теңдеудің екі жағында e En 
kT -ға көбейтіп,Hw = En - En¢екендігін пайдалансақ,спектрлік тығыздық үшін төмендегідей өрнек аламыз:
| Ann¢ | |||||||||
| rw | = | Bnn¢ | (13.11) | ||||||
| Bnn¢ | eHw kT -1 | ||||||||
Bn¢n
Абсолют қара дененің сəуле шығаруының спектрлік тығыздығы атомдар мен молекулалардың нақтылы құрылысына тəуелсіз болғандықтан (13.11)-ші формуланы Планк формуласымен:
| rw | = | Hw3 | × | (13.12) | |||||||
| p 2 c3 | eHw kT | -1 | |||||||||
| салыстыруға болады. Сонда: | |||||||||||
| B | nn¢ | = B | n¢n | = p 2 c3 | A | (13.13) | |||||
| Hw3 | nn¢ | ||||||||||
Бұл қатынастардан еріксіз түрде жоғарыдан-төмен жөне төменнен-жоғары өтулердің ықтималдылығы Ann¢ коэффициентіне пропорционал екендігін көреміз. Сондықтан,
атомдар мен молекулалардың сəуле шығаруын сипаттау үшін осы коэффициенттердің бірінің мəнін білсек жеткілікті.
|
Просмотров 863 |
|
|
