Cтраница 3
Если в уравнении (3.23) вместо т взять эффективную массу электрона тп, то эта зависимость описывает распределение энергетических уровней в нижней части зоны проводимости. Если вместо т взять эффективную массу дырки тр, то формула (3.23) описывает распределение энергетических уровней в верхней части валентной зоны. [31]
Вторая трудность оказывается более серьезной. Так как наша конечная цель состоит в том, чтобы на основе спектроскопических данных выяснить картину распределения энергетических уровней в изолированных молекулах и объяснить с ее помощью химические свойства этих молекул в растворах, то вторая трудность серьезно ограничивает возможность использования экспериментальных данных по поляризации, полученных на кристаллах. Однако существуют и другие методы для получения данных о поляризации. Предположим, что в результате охлаждения раствор превратился в твердое или очень вязкое стекло, так что поглощающие свет молекулы оказались замороженными в произвольных положениях. [32]
Атомное ядро не является простой совокупностью нуклонов в классическом понимании, а является квантовомеханической системой с ярко выраженными квантовыми свойствами. Ввиду того что нуклоны ядра, в отличие от атомных электронов, сильно взаимодействуют друг с другом, то распределение энергетических уровней ядра существенно отличается от распределения уровней энергии атома. [33]
Несомненно, что формирование поверхностного слоя с заранее заданными свойствами экономически более целесообразно, чем модифицирование всего объема материала. Управляя глубиной поверхностного переходного слоя А путем создания определенной иерархии в структуре дефектов, можно задавать энергетический уровень материала в целом, менять плотность распределения энергетических уровней и обеспечивать комплекс необходимых для эксплуатации материала механических свойств. [34]
Несомненно, что формирование поверхностного слоя с заранее заданными свойствами экономически более целесообразно, чем модифицирование всего объема материала. Управляя глубиной поверхностного переходного слоя Д путем создания определенной иерархии в структуре дефектов, можно задавать энергетический уровень материала в целом, менять плотность распределения энергетических уровней и обеспечивать комплекс необходимых для эксплуатации материала механических свойств. [35]
В течение многих лет рентгеновская спектроскопия успешно применялась также для изучения свойств электронов в твердых телах. Анализ рентгеновских спектров поглощения или испускания, обусловленных электронными переходами с дискретных внутренних атомных уровней, характеристики которых известны, на различные уровни во внешней энергетической зоне, является самым непосредственным методом для получения сведений о распределении энергетических уровней, образующих зону. При изменении физического или химического состояния вещества в краях рентгеновских спектров поглощения и соседних линиях или полосах в спектрах испускания отдельных элементов происходят заметные изменения, анализ которых позволяет получить сведения об электронных орбиталях элемента в разных соединениях. [36]
В действительности взаимодействуют между собой не простые, а гибридные орбитали, получившиеся в результате смешивания 2s - и 2р - орбиталей. При смешивании энергия более высокой орбитали повышается, а низкой - понижается. В итоге распределение энергетических уровней оказывается не совсем таким, как следует из простых соображений. [37]
Весьма малая величина искажения волновых функций внутренних электронов облегчает толкование рентгеновских спектров металлов. Внутренние уровни электронов ( АГ-уровенъ и L - yровень) остаются и в металле почти такими же, как в атоме, и почти столь же резкими. Энергия перехода электронов на эти уровни характеризует поэтому распределение исходных энергетических уровней, с которых электроны переходят на данный К - или L-уровеыь. [38]
Схема энергетических уровней ядра, показанная на рис. 357, совсем не похожа на схему уровней электронной оболочки атомов. В электронной оболочке взаимодействие между частицами ( электронами) невелико, и поэтому уровни энергии обычно можно приписать изменению квантового состояния отдельного электрона в поле около ядра. В ядре же взаимодействие между частицами весьма велико, и поэтому распределение энергетических уровней напоминает то, которое является характерным для упругого тела; здесь движение отдельной частицы ничего не говорит о состоянии системы в целом. Поскольку ядро в отношении своих энергетических уровней может быть уподоблено упругому телу, при анализе распада ядра является допустимым вступить на путь термодинамических аналогий. [39]
Основное допущение, что распределение энергии между электронами металла не зависит от кристаллографического направления, может быть справедливым только для совершенно изотропного тела и до какой-то степени применимо к жидким металлам. Твердые же металлы обладают кристаллической решеткой, свойства которой неодинаковы в разных кристаллографических направлениях. Некоторые металлы ( Bi, Zn и др.) настолько анизотропны, что распределение энергетических уровней в них далеко не является сферическим и весьма различно в разных направлениях. [40]
Основное допущение, что распределение энергии между электронами металла не зависит от направления, может быть справедливым только для совершенно изотропного тела и до какой-то степени применимо к жидким металлам. Твердые же металлы обладают кристаллической решеткой, свойства кото-рой не одинаковы в разных кристаллографических направлениях. Некоторые металлы ( Bi, Zn, и др.) настолько анизотропны, что распределение энергетических уровней в них не является сферическим и различно в разных направлениях. [41]
Величина магнитной восприимчивости Со ( П) - карбоангидразы согласуется с несколькими вариантами тетраэдрической геометрии. К сожалению, интерпретация тонких различий восприимчивости невозможна. Независимо от силы поля лигандов тетраздрические комплексы Со ( II) являются высокоспиновыми вследствие распределения орбитальных энергетических уровней. Со ( Н) - карбоанги-драза остается высокоспиновой и при относительно высоком поле лигандов, особенно в сульфамидном комплексе, который к тому же имеет наибольшую восприимчивость. [42]
Так, благодаря рентгеновской спектроскопии получены сведения о поведении и свойствах электронов в твердых телах. Именно анализ рентгеновских спектров, обусловленных электронными переходами с глубинных дискретных уровней атомов на более удаленные орбиты, является наиболее прямым способом для изучения распределения энергетических уровней в валентной и проводящих зонах, дает возможность найти распределение между занятыми и свободными электронными уровнями в твердых телах. При изменении физического или химического состояний вещества наблюдаются небольшие смещения линий в спектрах отдельных элементов, которые позволяют судить о характере и изменении роли электронных орбиталей этих элементов при переходе в химически связанное состояние. Следует отметить, что возможности этого метода для исследования физико-химических свойств твердых тел далеко не исчерпаны и в настоящее время работа в этом направлении продолжается. [43]
Это означает, что область кристалла, расположенная вокруг вакантного узла, является как бы ловушкой для электронов. Сам атом в междуузлии может вести себя как донорная примесь, отдавая электрон в зону проводимости. Эти предположения заслуживают серьезного внимания, так как ход постоянной Холла и удельного сопротивления обнаруживает хорошее совпадение с предсказанным на основе таких представлений. Можно все же показать, что распределение энергетических уровней в электронном германии таково, что преобладает процесс образования акцепторов. В начале процесса облучения образуются акцепторные уровни, происходит захват электронов, причем соответственно уменьшается их число в зоне проводимости и наблюдаемое удельное сопротивление увеличивается. Дальнейшее облучение образца приводит к появлению в нем избыточного числа акцепторных центров, что, в свою очередь, обусловливает возникновение дырок и, следовательно, происходит л - / - обращение. Продолжение облучения просто увеличивает число дырок, и удельное сопротивление германия р-типа падает. Нетрудно видеть, что такое изменение величины и типа проводимости германия согласуется с экспериментом. Несколько отличное поведение кремния можно объяснить различием в положении энергетических уровней, возникающих в нем в процессе облучения. Поведение кремния с проводимостью я-типа при облучении очень напоминает поведение электронного германия. Что же касается кремния р-типа, то в нем имеется некоторое число незаполненных энергетических уровней, которые захватывают электроны, образующиеся в результате облучения. [44]
В применении к основаниям нуклеиновых кислот для расчетов используются обычно различные варианты метода молекулярных орбиталей в приближении линейной комбинации атомных орбиталей. Метод является полуэмпирическим, так как при расчетах используются ранее подобранные в соответствии с экспериментом или на основании общих соображений параметры и результаты расчета сильно зависят от их величины, которая, в свою очередь, часто выбирается довольно произвольно. Поэтому хотя, как правило, наиболее фундаментальные выводы, сделанные на основании расчетов, проведенных различными авторами, согласуются между собой, часто наблюдаются не только количественные, но и качественные расхождения в результатах, касающихся более частных проблем. Информация, получаемая в результате такого расчета, касается плотности я-электронов на отдельных атомах, участвующих в сопряжении, порядков связей между двумя связанными атомами ( эти порядки характеризуют плотность электронного облака между атомами) и распределения энергетических уровней молекулы. Результаты расчета представляются в виде молекулярной диаграммы. На скелете молекулы вдоль связей указывают их подвижные порядки, а рядом со скелетными и экзо-атомами в скобках - плотности п-электронов около них. [45]