Приобретение - энергия
Cтраница 2
В приводимой таблице даны значения энергии ионизации в электрон-вольтах для некоторых атомов. Отметим, что разность потенциалов, которую должен пройти свободный электрон для приобретения энергии ионизации, называют ионизационным потенциалом атома. [16]
Двигаясь по этим орбитам, электрон не излучает энергию. По своему физическому смыслу квантовое число п определяет номера стационарных круговых орбит электрона в атоме водорода, движение по которым не связано ни с потерей, ни с приобретением энергии. Анализируя уравнение (17.2), можно заключить, что каждой стационарной орбите атома водорода характерны дискретные значения произведения vr - радиуса на скорость. Самая близкая к ядру первая орбита электрона ( га1) в атоме водорода получила название ссноеной, все остальные - возбужденных. На основной орбите электрон при отсутствии внешнего воздействия пребывает неограничено долго; на возбужденных - лишь около 10 - 8 с, после чего самопроизвольно перескакивает на незанятую, более близкую к ядру орбиту, излучая квант энергии в виде пакета электромагнитных колебаний строго определенной частоты. [17]
Дело усложняется еще тем, что разогрев газа происходит в столь тонкой области ( толщина скачка уплотнения, согласно изложенному в § 129, имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы), что на этом малом пути сообщенная молекулам при нагреве кинетическая энергия не успевает распределиться по всем внутренним степеням свободы молекул, и газ не приходит полностью в термодинамически равновесное состояние. В таких случаях говорят, что газ релаксирует, а время, потребное для приобретения газом равновесного состояния, и эквивалентную этому времени длину, пройденную газом, называют соответственно временем и длиной релаксации. Процесс релаксации определяется количеством столкновений молекул, необходимых для приобретения равновесной энергии в движениях молекулы с отдельными степенями сво-боды. Так, например, известно, что для установления равновесного движения с поступательными степенями свободы достаточно нескольких, столкновений молекул, для вращательных это уже десятки столкновений, а для колебательных - много тысяч. [18]
 |
Зависимость ср кал / моль-град от абсолютной температуры Т. [19] |
Дело усложняется еще тем, что разогрев газа происходит в столь тонкой области ( толщина скачка уплотнения, согласно изложенному в § 129, имеет порядок длины свободного пути пробега молекулы), что на этом малом пути сообщенная молекулам при нагреве кинетическая энергия не успевает распределиться по всем внутренним степеням свободы молекул, и газ не приходит полностью в термодинамически равновесное состояние. В таких случаях говорят, что газ релаксирует, а время, потребное для приобретения газом равновесного состояния, и эквивалентную этому времени длину, пройденную газом, называют соответственно временем и длиной релаксации. Процесс релаксации определяется количеством столкновений молекул, необходимых для приобретения равновесной энергии в движениях молекулы с отдельными степенями свободы. Так, например, известно, что для установления равновесного движения с поступательными степенями свободы достаточно нескольких столкновений молекул, для вращательных это уже десятки столкновений, а для колебательных - много тысяч. Для полного выравнивания энергии молекул по всем степеням свободы необходимы десятки тысяч столкновений. [20]
В последнем случае эффект связан с тем, что частица испытывает каждое следующее столкновение с магнитными неоДнородностями на расстоянии порядка транс портного пробега Л от предыдущего. В точках последовательных столкновений скорость регулярного движения среды различается на величины порядка ди / дг, и, следовательно, частица будет после каждого столкновения попадать в область с другим значением ре-гуляряой скорости. Это приведет к фермиевскому ускорению второго порядка, так как в первом порядке по г. потеря и приобретение энергии ча - f стицей равновероятны. [21]
 |
Зависимость ТКН. [22] |
У сравнительно высоковольтных стабилитронов с лавинным механизмом пробоя ТКН положителен. Для лавинного механизма пробоя основной причиной температурной зависимости пробивного напряжения является изменение средней длины свободного пробега носителей заряда. С увеличением температуры растет количество столкновений носителей заряда с атомами решетки и средняя длина свободного пробега падает. Это означает, что для приобретения энергии, достаточной для ударной ионизации при повышенной температуре, электрон должен двигаться в более сильном электрическом поле. Следовательно, пробивное напряжение при увеличении температуры должно увеличиваться. Из рис. 5.5 видно, что у низковольтных стабилитронов при напряжении UCT около 5 в и ниже ТКН отрицателен. Это значит, что напряжение пробоя уменьшается с ростом температуры. Такая зависимость характерна для переходов с туннельным пробоем. Вероятность туннельного перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости очень сильно зависит от ширины запрещенной зоны ( см. гл. [23]
 |
Принцип действия галтовочного станка с каскадным устройством. [24] |
В каскадных устройствах щихта приводится в движение благодаря вращению дна устройства. На рис. V-7 представлен принцип действия таких конструкций. При вращении дна центробежная сила отбрасывает всю шихту ( абразив, детали, раствор) на неподвижные вертикальные стенки. После потери скорости на стенке устройства часть шихты падает на вращающее дно, где после приобретения энергии снова перемещается в направлении неподвижных стенок и там опять теряет скорость. Вследствие непрерывных изменений скорости перемещения шихты и происходит снятие металла и продуктов коррозии с поверхности деталей. [25]
Горение положительного коронного разряда в водороде-поддерживается за счет вторичной эмиссии электронов из. При введении органических примесей в положительный коронный разряд вследствие процесса перезарядки условия горения изменятся. Процесс перезарядки состоит в захвате электрона нейтральной молекулой при столкновении ее с водородным ионом. Перезарядка имеет тем большую вероятность, чем ближе потенциалы ионизации иона и молекулы. Вместо быстрых водородных ионов образуются медленно движущиеся органические ионы, не вызывающие заметной вторичной эмиссии из катода. Это связано с тем, что сложные молекулы стремятся диссоциировать после приобретения энергии возбуждения, полученной в результате нейтрализации органического иона. Время жизни такого иона невелико. В процессе диссоциации образуются свободные радикалы, которые могут захватывать электроны, возникающие у катода. Крупные молекулы эффективнее уменьшают разрядный ток, так как они могут распадаться на большее количество свободных радикалов. [26]
Как правило, в плазме приходится различать электронную Те и ионную Ti температуру, В лабораторных условиях Те нередко значительно превосходит Т из-за различия в массах электронов и ионов. Приложенные разности потенциалов, с помощью которых создается плазма в том или ином техническом приборе, передают энергию электронной компоненте плазмы, так как именно электроны являются носителями тока. Ионы приобретают тепловую энергию в результате столкновений с быстро движущимися электронами. Доля кинетической энергии, которая может быть передана при таких столкновениях, не превышает 4m / Af, где m и М - массы электрона и иона. Ясно, что должно произойти: поскольку М - тп, то электрон испытает очень много столкновений, прежде чем полностью отдаст имеющийся у него излишек энергии. Процесс обмена тепловой энергией между электронами и ионами будет идти параллельно с процессом приобретения энергии электронами от источника питания и одновременно с уходом энергии из плазмы за счет различных механизмов теплопроводности. В результате при электрическом разряде обычно поддерживается большой перепад температур между электронами и ионами. Впрочем, при некоторых специальных условиях, когда поступление энергии идет по ионному каналу, может сложиться обратная ситуация, и ионная температура будет превышать электронную. [27]
Другой эффект, также связанный с непостоянством заряда пылевых частиц, обусловлен конечным временем зарядки. Экспериментальные наблюдения состояли в следующем: при уменьшении давления ( и / или плотности плазмы) ниже некоторого критического значения ( граница по давлению соответствует р - 3 мТорр) наблюдалось самопроизвольное возбуждение осцилляции ( рост амплитуды) пылевых частиц, левитирующих в приэлектродном слое разряда постоянного тока. В конечном состоянии происходит либо насыщение - амплитуда становится постоянной ( например, за счет нелинейных эффектов), либо ( если амплитуда слишком велика) частица покидает плазму, достигая поверхности электрода. Такое поведение свидетельствует о наличии механизма неустойчивости вертикальных колебаний, реализующегося при понижении давления нейтрального газа. Физическая интерпретация, предложенная в [206] состоит в следующем: из-за конечного времени зарядки при колебаниях частицы заряд несколько запаздывает относительно равновесного значения Z ( z), соответствующего бесконечно медленному движению частицы. Движение частицы при этом перестает быть потенциальным. Тем самым частица приобретает энергию от электрического поля в среднем за период. Если приобретение энергии превышает диссипацию ( за счет трения), колебания становятся неустойчивыми. [28]
Страницы: 1 2