Cтраница 3
Ионизацией газа называют процесс образования в нейтральном газе ионов - положительно или отрицательно заряженных атомов. Как известно ( параграф 1.1), в атомах любого вещества, в том числе и находящегося в газообразном состоянии, имеются валентные электроны, вращающиеся на наиболее удаленных от ядра орбитах и обладающие наибольшим запасом энергии. Если этим валентным электронам сообщить извне некоторую дополнительную энергию, то электрон может покинуть атом, превратив его в положительно заряженный ион. [31]
Как показывает уравнение ( 9), магнетон Бора действительно в 5 раз ( точнее, в 4 98 раза) больше вейссовского; стало быть, по теории Бора число вейссовских магнетонов в атоме любого вещества всегда должно быть кратным пяти. Это положение находится в определенном противоречии с опытными данными, причем острота этого противоречия ни в коей мере не связана с вопросом о реальности вейссовского магнетона. Ведь Вейсс пришел к понятию магнетона чисто эмпирическим путем, и вейссовский магнетон, по определению, равен общему наибольшему делителю магнитных моментов различных атомов. Стало быть, магнитные моменты атомов, во всяком случае, не могут быть целыми кратными впятеро большего боровского магнетона. [32]
Все вещества состоят из весьма малых частиц, не видимых даже в сильнейший микроскоп и называемых молекулами. В свою очередь молекулы состоят из еще более мелких частиц - атомов. Внутри атомов любых веществ находятся еще меньшие и весьма подвижные материальные частички - электроны. Каждый электрон: имеет отрицательный э л е к т р и-ч е с к и и заряд определенной величины. [33]
Ионизацией газа называют процесс образования в нейтральном газе ионов - положительно или отрицательно заряженных атомов. Сущность процесса заключается в следующем. В атомах любого вещества, в том числе и находящегося в газообразном состоянии, имеются валентные электроны, вращающиеся на наиболее удаленных от ядра орбитах и обладающие наибольшим запасом энергии. Если этим валентным электронам сообщить извне некоторую дополнительную энергию, то электрон покинет атом, превратив его в положительно заряженный ион. [34]
В вакуумных фотоэлектрических приборах, в частности в фотону множите лях, используется исключительно внешний фотоэффект; рассмотрению этого явления и посвящена настоящая глава. Предва - Цжтельно, однако, следует остановиться на некоторых вопросах, относящихся к поведению электронов внутри твердого тела. Электроны в атоме любого вещества могут обладать лишь строго определенными, квантованными значениями энергии. Эти значения составляют ряд дискретных энергетических уровней, причем одним и тем же значением энергии в атоме могут одновременно обладать не более двух электронов. [35]
Атомы всех веществ содержат движущиеся элементарные частицы, несущие электрические заряды, так, электроны атомов движутся вокруг их ядер и вращаются вокруг своих осей. Каждая движущаяся заряженная частица обладает магнитным моментом. Таким образом, атом любого вещества представляет сложную магнитную систему, Магнитный момент атома определяется векторной суммой магнитных моментов отдельных образующих его частиц. Магнитные моменты протонов и нейтронов примерно в 1000 раз меньше магнитных моментов электронов, поэтому полагают, что магнитные свойства атома определяются в основном орбитальными и спиновыми магнитными моментами его электронной оболочки. Взаимная ориентация спиновых и орбитальных магнитных моментов различна в атомах различных веществ, поэтому различны также и их магнитные свойства. [36]
Слово атом и означает неделимый. Но впоследствии ученые узнали, что и атом состоит из более мелких частиц: в центре атома любого вещества находится ядро, размеры которого примерно в 100 тыс. раз меньше размеров всего атома. А потом оказалось, что и ядро состоит из еще более мелких частиц, которые были названы протонамиинейтронами. [37]
Наименьшая устойчивая частица, обладающая отрицательным элементарным зарядом, называется электроном. Наименьшая устойчивая частица, имеющая положительный элементарный заряд, называется протоном. Масса протона равна 1 67 - 10 - 24 г. Электроны и протоны входят в состав атомов любого вещества. [38]
При сближении двух атомов вращающиеся электроны, расположенные в наружных частях электронной оболочки атомов, сближаются настолько, что нарушается их первоначальное расположение и движение. Электрические силы отталкивания, действующие менаду электронами, а также и энергия их движения обусловливают сопротивление такому изменению строения атомов, что и служит причиной появления мощных сил отталкивания между атомами, электронные оболочки которых сближаются. Быстрый рост этих сил с дальнейшим сближением атомов позволяет в первом грубом приближении считать электронные оболочки как бы несжимаемыми и приписывать атомам любого вещества некоторые радиусы, определяющие те наименьшие расстояния, на которые могут сблизиться два соседних атома. [39]
Ядро атома состоит из протонов и нейтронов. Нейтрон обладает примерно такой же массой, но не имеет электрического заряда. Вся масса атома сосредоточена в ядре, диаметр которого ничтожно мал по сравнению с диаметром атома, определяемым орбитами электронов: dz - 10 - 8 см. Можно считать, что в упрощенной модели атома любого вещества силы электрического притяжения отрицательно заряженных электронов к положительно заряженному ядру уравновешиваются центростремительными силами. Число электронов равно числу протонов в ядре, поэтому атом оказывается электрически нейтральным. [40]
Из механики известно, что при действии на вращающийся волчок момента сил возникает так называемое прецессионное движение оси вращения, при котором свободный конец оси волчка начинает совершать круговые движения. Применительно к вращению электронов в атоме такое прецессионное движение эквивалентно появлению дополнительного замкнутого контура тока, магнитное поле которого направлено против внешнего поля и поэтому уменьшает его значение. Возникновение дополнительного магнитного поля, вызванного прецессионным движением магнитного волчка, называется диамагнитным эффектом. Этот эффект возникает при действии внешнего магнитного поля на атомы любого вещества. При устранении внешнего поля диамагнитный эффект тотчас же исчезает. [41]