Промежуточное значение - энергия
Cтраница 2
Если в этой области окажется частица с другим ( не разрешенным) значением энергии, то она, очевидно, будет вынуждена излучать избыток энергии и довести свою энергию до ближайшего значения, соответствующего возможному движению, Этот вывод означает, что промежуточные значения энергии частицы, отличающиеся от дозволенных, соответствуют неустойчивым ( неравновесным, нестационарным) состояниям частицы. [16]
По идее Бора энергия атома не может иметь произвольного значения. Для каждого атома имеется ряд строго определенных, как говорят, дискретных значений энергии, которыми он может обладать. Никаких промежуточных значений энергии между этими дозволенными у атома никогда не может быть. Эти дозволенные природой значения энергии называются энергетическими уровнями атома. Отсюда следует, что из бесконечного множества возможных по классической физике орбит электрона в атоме допустимы только те, которые соответствуют одному из энергетических уровней атома. [17]
По идее Бора энергия атома не может иметь произвольного зна-чения. Для каждого атома имеется ряд строго определенных, как говорят, дискретных значений энергии, которыми он может обладать. Никаких промежуточных значений энергии между этими дозволенными у атома никогда не может быть. Эти дозволенные природой значения энергии называются энергетическими уровнями атома. Отсюда следует, что из бесконечного множества возможных по классической физике орбит электрона в атоме допустимы только те, которые соответствуют одному из энергетических уровней атома. [18]
Запретная полоса отделяет заполненную электронами зону основных уровней от уровней возбужденных состояний электрона. Эти состояния свободны: любое из них может быть замещено электроном, перешедшим из основной полосы или с атомов примеси. Переход в свободные состояния повышенной энергии не может, однако, происходить путем постепенного накопления и нарастания энергии, так как все промежуточные значения энергии находятся в запретной зоне. [19]
Согласно принципам квантовой теории, электронов атоме обладает рядом дискретных энергетических уровней. Решениями уравнения Шредингера являются волновые функции, которые тесно связаны с вероятностью нахождения электрона ( или электронной плотностью) в данной точке пространства. Этим функциям, или электронным ор-биталям, соответствуют определенные дискретные значения доступных энергий, зависящие от величины квантовых чисел, а все промежуточные значения энергии запрещены. [20]
Такие расчеты выполняются с помощью вычислительных машин по специально составленной программе. Следовательно, измерив однажды кривую активации для какой-либо аналитической реакции при максимально возможной энергии излучения на подходящей матрице путем математических расчетов, можно определить величину еэкв для матрицы любого состава и требуемого промежуточного значения энергии излучения. После облучения первый монитор отбрасывается, так как он не скомпенсирован относительно ядер отдачи. Далее следуют уже разобранные операции. [21]
 |
Изотермы термического окисления кремния в водяном паре при Ян О 1 атм. [22] |
Величина энергии активации заметно зависит от состояния исходной поверхности кремния и наличия на ней хемосорбированных примесей того или иного типа. По эффективной энергии активации можно условно сделать вывод о наиболее медленно протекающей ( контролирующей) стадии процесса. При этом интервал 40 - 120 кДж / моль ( 10 - 30 ккал / моль) характеризует преимущественно диффузионный контроль, интервал 280 - 400 кДж / моль ( 70 - 100 ккал / моль) определяет преобладание поверхностной реакции, а промежуточные значения энергии активации отвечают смешанному контролю. [23]
Величина энергии активации заметно зависит от состояния исходной поверхности кремния и наличия на ней хемосорбированных примесей того или иного типа. По эффективной энергии активации можно условно сделать вывод о наиболее медленно протекающей ( контролирующей) стадии процесса. При этом интервал 40 - 120 кДж / моль ( 10 - 30 ккал / моль) характеризует преимущественно диффузионный конт - роль, интервал 280 - 400 кДж / моль ( 70 - 100 ккал / моль) определяет преобладание поверхностной реакции, а промежуточные значения энергии активации отвечают смешанному контролю. [24]
Предположения Бора состоят в том, что каждый атом может обладать не любым значением энергии, а принимает лишь ряд строго определенных, дискретных значений. Энергия атома может изменяться скачкообразно от одного дискретного значения к другому, никаких промежуточных значений энергии атом принимать не может. Эти дискретные значения энергии называются энергетическими уровнями атома. Дискретность энергетических уровней накладывает ограничения на возможные орбиты электрона, по которым он может двигаться вокруг ядра. Природа разрешает электрону двигаться лишь по тем орбитам, которые соответствуют дискретным значениям энергии атома. Дозволенные орбиты электрона являются устойчивыми. Их называют стационарными, а отбор стационарных орбит принято называть квантованием орбит. [25]
Излучение разряда обусловливается следующими процессами. Электроны, ионы и нейтральные атомы в разрядной трубке находятся в непрерывном хаотическом движении, энергия которого поддерживается подводимым извне электрическим током. При столкновениях между частицами с малыми энергиями происходят только упругие соударения. При больших энергиях сталкивающихся частиц происходит, как указывалось, ионизация атомов - отрыв электронов. Наконец, при промежуточных значениях энергии при столкновениях частицы переходят в возбужденное состояние. Время пребывания в возбужденном состоянии мало - порядка 10 - 8 сек. Возвращаясь в нормальное состояние, атом излучает квант света с соответствующей длиной волны. [26]
Это заключение будет правильно только в том случае, если обмен энергий при взаимодействии не слишком быстро возрастает при увеличении энергии первичных электронов, однако последнее маловероятно. Поэтому при увеличении энергии первичных электронов с некоторых малых значений количество истинных вторичных электронов должно сначала возрастать. Однако при больших энергиях первичных электронов лишь небольшая часть быстрых электронов, образующихся на большой глубине, сможет достичь поверхности; в результате будет достигнуто такое состояние, когда количество истинных вторичных электронов перестает увеличиваться с ростом энергии первичных электронов. Кроме того, вероятность взаимодействия на отрезке данной длины уменьшается при увеличении энергии, поэтому в конце концов количество вторичных электронов должно начать уменьшаться с ростом энергии первичных электронов. Следовательно, при некотором промежуточном значении энергии первичных электронов количество, истинных вторичных электронов должно быть максимальным при постоянном падающем токе. При постоянной энергии падающих электронов вторичный ток пропорционален первичному; их отношение 8 называется коэффициентом вторичной эмиссии вещества. Если сравнивать вторичную эмиссию разных веществ при заданной энергии падающих электронов, то 8 должно быть велико у веществ с большим коэффициентом поглощения первичных электронов и с малым коэффициентом поглощения вторичных электронов, так как в этом случае быстрые электроны будут образовываться вблизи поверхности и смогут легче ее достичь. Более плотные вещества сильнее поглощают первичные электроны и поэтому должны иметь большие коэффициенты вторичной эмиссии при достаточной энергии первичных электронов, когда глубина проникновения становится достаточно велика. [27]
Во время СМЕ магнитные силовые линии, связывающие выброшенную плазму с фотосферой, вытягиваются, формируя протяженную структуру с незамкнутыми линиями магнитного поля. Барнес и Старрок ( Barnes and Sturrok, 1972) доказали, что этот парадокс может быть легко разрешен, поскольку при релаксации поля, в котором присутствует большое натяжение магнитных силовых линий ( которое возникает до выброса), выделяется больше магнитной энергии, чем запасается в вытянутых линиях поля. Другими словами, магнитная энергия, требуемая для размыкания линий поля, должна быть меньше, чем свободная магнитная энергия, запасенная в короне. Следуя этим рассуждениям, Копп и Пнойман ( Корр and Pneuman, 1976) предложили модель, изображенную на рис. II.2 а, для эруптивной вспышки, состоящую из трех стадий. Перед выбросом энергия запасается в бессиловой аркаде или петле. Со временем происходит выброс поля и формируется полностью открытая конфигурация магнитных силовых линий. В итоге открытая конфигурация поля пересоединяется с замкнутой, формируя почти бестоковое поле. Согласно Барнесу и Старроку ( Barnes and Sturrok, 1972) эволюция от первой ко второй стадии должна быть процессом, описываемым в рамках идеальной МГД, тогда как эволюция от второй к третьей стадии описывается в рамках резистивной МГД. Таким образом, состояние на второй стадии должно представлять собой некоторое метастабильное состояние при некотором промежуточном значении энергии. [28]
К счастью, очень часто необходимо знать лишь форму энергетических зон вблизи экстремальных точек - максимумов или минимумов энергии, так как лишь состояния вблизи этих точек обычно представляют интерес для рассматриваемых явлений. Покажем теперь, что в одномерном случае на краях и в центре зон групповая скорость электрона обращается в нуль. Они отличаются на величину 2л / d и потому эквивалентны, так что волновая функция с k - n / d должна описывать стоячую волну, иначе волновые функции с knld и k - Л / d представляли бы собой две бегущие в противоположные направления волны и тогда соответствующие значения k не могли бы быть эквивалентными. Аналогичные рассуждения позволяют доказать, что везде на поверхности зоны Бриллюэна производная от энергии по нормали к поверхности dE / dkn равна нулю. Поскольку Е - четная функция k, то отсюда следует, что вблизи точки k0 она может содержать лишь квадратичные по k члены. Следовательно, выражение dEldk должно обратиться в нуль также и при k0, если только в этой точке нет вырождения и зависимость Е от k вблизи точки k0 действительно имеет вид, показанный на фиг. Таким образом, в точке k0 поверхность E ( k) должна иметь экстремум: максимум или минимум. В практически важных случаях экстремумы на поверхности E ( k) могут встретиться и в других точках. Если эти дополнительные экстремумы расположены в области промежуточных значений энергии, то они представляют сравнительно малый интерес. Когда же в них осуществляется абсолютный экстремум, они приобретают первостепенное значение. При этом могут иметь место различные ситуации, которые будут рассмотрены ниже. [29]
Страницы: 1 2