Обратный переход - электрон
Cтраница 4
Объяснение, почему ионизация и возбуждение ступенями все же имеют место, заключается в представлении о диффузии резонансного излучения. Резонансным излучением называется такое излучение, при котором конечный уровень энергии электрона является основным уровнем. В этом случае, если атом предварительно возбужден путем поглощения света, то при обратном переходе электрона излучается свет точно такой же длины волны, как тот, поглощение которого привело к возбуждению атома. В связи с этим первый критический потенциал называется резонансным потенциалом. [46]
Предположение, что алкины и диены связаны с поверхностью металла с помощью я-связи ( см. раздел III, Б, I и III E, 1) дает интересное объяснение механизма активации водорода в таком процессе. Положительный потенциал поверхности, на которой адсорбирован этилен или ацетилен [24], показывает, что в я-элек-тронной системе адсорбата не хватает электронов. Это можно интерпретировать тем, что переход электрона от адсорбата к металлу не полностью компенсируется обратным переходом электрона на разрыхляющую орбиту адсорбата. Такая положительная поляризация при образовании переходного состояния способствует ослаблению водород-водородной связи и возникновению углерод-водородной ( и металл-углеродной) связи. Фактически неопровержимое доказательство участия молекулярного водорода в реакции было получено только в нескольких случаях, но число систем, для которых показано, что водород реагирует только в атомарной форме, также мало; в большинстве случаев это утверждение требует еще тщательной экспериментальной проверки. [47]
Анализируемый раствор распыляют в пламени газовой горелки. Под влиянием высокой температуры пламени атомы переходят в возбужденное состояние. Внешние валентные электроны переходят на более высокие, чаще всего соседние с основным, энергетические уровни; обратный переход электронов на основной энергетический уровень сопровождается излучением, длина волны которого зависит от того, атомы какого элемента находились в пламени. Интенсивность излучения при определенных условиях пропорциональна количеству атомов элемента в пламени, а длина волны излучения характеризует качественный состав пробы. Метод фотометрии пламени чаще всего применяют для качественного обнаружения и количественного определения легко возбуждающихся щелочных и щелочноземельных металлов. [48]
Каждый электрон находится на определенном энергетическом уровне. Электроны, располагающиеся на ближайших к ядру оболочках, обладают низким уровнем энергии. Для перевода их с одного более низкого уровня на другой, более высокий, затрачивается квант энергии, а при обратном переходе электрона на более низкий энергетический уровень происходит испускание кванта энергии. [49]
В обычном состоянии в полупроводнике имеет место так называемое равновесное распределение носителей ( электронов и дырок) по энергетическим уровням, подчиняющееся закону, выражаемому соответствующими функциями Ферми. В этих условиях количество электронов на нижних энергетических уровнях всегда превышает количество электронов, находящихся на верхних ( возбужденных) уровнях энергии. Поскольку нижние уровни энергии заселены электронами более густо, в такой системе вероятность поглощения падающей извне энергии больше, чем вероятность излучения энергии при обратном переходе электрона на более низкий уровень. Отсюда следует, что квантовая система, находящаяся в состоянии теплового равновесия, не может усиливать падающее на нее излучение. [50]
 |
Схема i рехуроиневой ( а я четырехуровневой ( 6 систем энергетических переходов в яюминесцирующем веществе.| Возникновение индуцированного излучения. [51] |
В этих условиях количество электронов на нижних энергетических уровнях всегда превышает количество электронов, находящихся на верхних ( возбужденных) уровнях энергий. Между этими уровнями происходит непрерывный обмен электронами, причем переход с нижнего на верхний уровень сопровождается поглощением энергии, а переход с верхнего уровня на нижний - излучением энергии. Поскольку в обычном состоянии нижние уровни энергии заселены электронами более густо, в такой системе вероятность поглощения поступающей извне энергии больше, чем вероятность излучения энергии при обратном переходе электронов на более низкий уровень. Поэтому квантовая система, находящаяся в равновесном состоянии, не может усиливать или генерировать электромагнитные колебания. [52]
Рассмотренный порядок квантоваштп энергии электронов иногда осложняется так называемым провалом электрона, наблюдаемым у некоторых элементов. Атом хрома как бы спешит поскорее заполнить пропущенный rf - подуровень нредвнешнего квантового слоя за счет переброски ( провала) одного s - электрона с четвертого квантового слоя на третий. На общем числе валентных электронов ( у Сг-6) это не отражается, и при выводе электронной формулы провал электрона можно не учитывать, тем более, что у одного из последующих элементов провал всегда возмещается обратным переходом электрона. [53]
Возникновение окраски ( поглощения в видимой области спектра) объясняется следующим образом. Лучи света, попадая на молекулу вещества, возбуждают электроны, которые переходят на более высокие энергетические уровни. На это затрачивается определенная энергия, в процессе возбуждения участвуют лучи света, обладающие определенными квантами энергии, определенной длины волны. Обратный переход электронов на нормальный уровень происходит ступенчато, и при этом выделяется тепловая энергия, расходуется энергия на изменение колебательной и вращательной энергии молекул. Поэтому проходящий свет оказывается уже небелым, а окрашенным в дополнительный к поглощенному свету цвет. [54]
В настоящее время еще не существует строгой научной теории подбора даже обычных катализаторов ( металлов, окислов и пр. Дегидрирование спиртов, по наиболее принятым представлениям, является донорной реакцией, в результате которой электрон переходит от спирта к катализатору. По-видимому, этот механизм имеет место при дегидрировании изопропилового спирта на полимерах ферроцена. При дегидратации спиртов на полимерах ферроцена, вероятно, происходит обратный переход электрона от атома железа ферроценовой структуры к спирту. [55]
Как оказалось, чувствительны к действию света только дефектные кристаллы AgBr. В их кристаллической решетке есть своего рода пустоты, которые заполнены добавочными атомами серебра или брома. Эти атомы более подвижны и играют роль электронных ловушек, затрудняя обратный переход электрона к брому. Вокруг такого зародыша светочувствительности адсорбируются и закрепляются выделившиеся из решетки атомы серебра. Освещенная пластинка ничем не отличается от неосвещенной. Изображение на ней появляется лишь после проявления. Этот процесс усиливает действие зародышей светочувствительности, и изображение после закрепления становится видимым. Такова принципиальная схема, дающая самое общее представление о механизме фотопроцесса. [56]
Как оказалось, чувствительны к действию света только дефектные кристаллы AgBr. В их кристаллической решетке есть своего рода пустоты, которые заполнены добавочными атомами серебра или брома. Эти атомы более подвижны и игра ют роль электронных ловушек, затрудняя обратный переход электрона к брому. После того как электрон будет выбит из седла квантом света, один из посторонних атомов обязательно примет его. Вокруг такого зародыша светочувствительности адсорбируются и закрепляются выделившиеся из решетки атомы серебра. Освещенная пластинка ничем не отличается от неосвещенной. Изображение на ней появляется лишь после проявления. Этот процесс усиливает действие зародышей светочувствительности, и изображение после закрепления становится видимым. Такова принципиальная схема, дающая самое общее представление о механизме фотопроцесса. [57]
Исходя из этого соотношения, можно показать, что вероятным является не любое изменение энергетического уровня электрона. Чтобы Таблица 20 вероятность возбуждения атома была отличной от нуля, необходимо, чтобы энергия электронов превышала минимальную энергию, необходимую для данного перехода. Таким образом, вероятность возбуждения тем больше, чем больше энергия первичного электрона превышает критическую энергию, необходимую для данного перехода. Резонансным уровнем называется уровень, ближайший к основному, с которого может самопроизвольно происходить обратный переход электрона; метаста-бильным - такой уровень, где вероятность спонтанного обратного перехода практически равна нулю. Функция возбуждения представляет собой ту часть общего числа столкновений, которая приводит к возбуждению данного энергетического уровня. Величина Р имеет порядок Ю-2, таким образом, примерно одно из ста столкновений приводит к возбуждению. [58]
В соответствии с современными представлениями, атом железа состоит из ядра, вокруг которого расположены четыре слоя электронов - К. Каждый слой в СБОЮ очередь подразделяется на подгруппы s, p и d, как это показано на рис. 2, а. Как известно, при реакциях металлов переходных групп, к которым относится железо, в их атомах происходит заполнение недостроенных электронных слоев. При образовании Fe ( CO) 6 под воздействием окиси углерода недостроенная Зс. Такой переход электронов в Sd-подгруппу сопряжен с меньшей затратой энергии по сравнению с обратным переходом электронов из / И-слоя в N-слои. Точно так же энергетически менее выгоден переход электронных пар от окиси углерода 3d - и 4з - подгруппы без предварительного перескока двух электронов N-слоя в Sd-под-группу / И-слоя. [59]
Страницы: 1 2 3 4