Спонтанный переход - электрон
Cтраница 1
 |
Схема устройства полупроводникового лазера. [1] |
Спонтанные переходы электронов из зоны проводимости на свободные места в валентной зоне в све-тодиодах сопровождаются некогерентным оптическим излучением, так же, как и спонтанные переходы изолированного атома из возбужденного состояния в основное. [2]
Излучение, сопровождающее спонтанный переход электрона в атоме, называют спонтанным излучением. Если система содержит N атомов, часть из которых по каким-либо причинам оказалась в возбужденном состоянии, то спонтанные переходы будут происходить неодновременно и независимо друг от друга. Поэтому спонтанное излучение отдельных атомов будет случайным не только во времени, но и по основным характеристикам: фазе, поляризации, направлению распространения и др. Таким образом, спонтанное излучение ансамбля атомов подобно флуктуациям электромагнитного поля и, как мы увидим далее, определяет уровень собственных шумов системы. [3]
В случае возможности спонтанных переходов электрона кроме основного также и на другие более низкие уровни ( с различными вероятностями этих переходов) выражение для - со усложняется. [4]
Последняя возможность является решающей при спонтанном переходе электрона из состояний с положительной в состояние с отрицательной энергией. [5]
Всегда имеется отличная от нуля вероятность самопроизвольного, спонтанного перехода электрона через потенциальный барьер в свободное состояние. Переходы такого типа были рассмотрены в § 31 применительно к альфа-распаду. [6]
При соударении атома с очень быстрым электроном ( с энергией порядка тысяч электрон-вольт и больше) наряду с обычной ионизацией происходит также вырывание из системы атома электрона с какой-либо из внутренних электронных оболочек атома. Спонтанный переход электрона из более отдаленных оболочек на уровень энергии, освободившейся на внутренней оболочке, приводит к испусканию атомом кванта рентгеновского излучении. [7]
Спонтанный переход электрона из более отдаленных оболочек на уровень энергии, освободившийся на внутренней оболочке, приводит к испусканию атомом кванта рентгеновского излучения. [8]
 |
Схема газовых ( СО2 лазеров. [9] |
Возникающая перенаселенность верхних энергетических уровней приводит атомы в неустойчивое, неравновесное состояние. Последующий спонтанный переход электронов на низшие энергетические уровни сопровождается испусканием строго определенной длиной волны кванта света ( фотона), способного вызвать вынужденный ( индуцированный) переход электронов других атомов с верхних, перенаселенных, на нижние энергетические уровни. [10]
Как было отмечено в § 18, взаимодействие электронов с полем виртуальных фотонов обусловливает спонтанные переходы электрона из одного энергетического состояния в другое. [11]
С этой точки зрения важно подчеркнуть, что в квантовой механике мы имеем дело с качественно иной ситуацией: уже в поведении отдельного микрообъекта присутствуют элементы как необходимости, так и случайности. Возбужденный атом без воздействия извне, самопроизвольно ( как говорят, спонтанно) возвращается в основное состояние, при этом в атоме происходят спонтанные переходы электронов с одних уровней энергии на другие. Принципиально невозможно указать, когда именно данный возбужденный атом вернется в основное состояние; акт такого возвращения случаен. Точно так же невозможно предсказать, когда именно произойдет распад данной элементарной частицы, например нейтрона. [12]
Последовательным квантовомеханическим методом рассматривается рассеяние излучения на электронах ( волновое уравнение Дирака для электрона, квантование электромагнитного поля и материальных волн), а также подтверждается соответствующая формула для рассеяния, выведенная К л айном и Нишиной. При этом оказывается, что индуцированные излучением квантовые скачки электрона в промежуточные состояния отрицательной электронной энергии имеют решающее значение для рассеяния. В дальнейшем вычисляется вероятность спонтанных переходов электрона с положительных на отрицательные энергетические уровни. Вероятность этих переходов, которая согласно дираковской теории протонов должна соответствовать аннигиляции материи, равна классической вероятности столкновения двух электронов или протонов с относительной скоростью с. В § 2 приводится простой способ вычисления с волновыми функциями свободного электрона. [13]
Страницы: 1