Квантовое состояние - атом
Cтраница 1
Квантовое состояние атома с наименьшей энергией Е называют основным. [1]
 |
Квадрат модуля фурье-образа рассчитанного спектра для туннельной структуры, использованной в эксперименте ( при В 11 4 Тл, & 20. [2] |
Квантовые состояния атома водорода, помещенного в сильное магнитное поле, подробно исследовались в связи с проблемой квантового хаоса. В условиях, когда взаимодействие электрона с внешним магнитным полем имеет тот же порядок, что и кул о но вс кое взаимодействие с ядром, эта система становится хаотической. Заметим, что любые атомы, и, в частности, атомы щелочных металлов, в такой ситуации ведут себя как водородоподобные. [3]
Рассмотрим порядок заполнения квантовых состояний атомов, находящихся в начале периодической таблицы элементов. Это заполнение происходит так, чтобы соблюдалось требование минимума энергии. Поэтому очевидно, что электрон атома водорода ( Zl) занимает состояние Is. Таким образом, в первом периоде, соответствующем п 1, помещается лишь два элемента, а литий начинает второй период. [4]
 |
Расщепление желтых линий. [5] |
Для более полной характеристики квантового состояния атомов применяют обычно следующие величины. [6]
Число состояний, на которые расщепляется вырожденное квантовое состояние атома или молекулы в электрических и магнитных полях. [7]
Если же внутренние электроны образуют замкнутую группу квантовых состояний атома, то соответственная полоса уровней твердого тела сплошь заполнена. Это - вторая независимая причина, которая препятствует внутренним электронам участвовать в переносе тока или диффузии. Иное дело - валентные электроны, волновые функции которых перекрывают энергетические барьеры между атомами; они не локализованы в определенных участках тела. [8]
Особенностью парамагнитного резонанса в конденсированном состоянии является то, что квантовые состояния атомов могут оказаться смещенными под влиянием их взаимодействия с ближайшими соседями. Это обстоятельство, являющееся помехой в применении парамагнитного резонанса для точного определения ядерных моментов, привело к широкому распространению исследования парамагнитного резонанса с целью определения сил взаимодействия в твердых и жидких телах и сложных молекулах. [9]
Концепция резонанса была введена в квантовую механику Гейзенбергом2 в связи с исследованием квантовых состояний атома гелия. Он указал на то, что ко многим системам может быть применена квантово-механическая трактовка, да некоторой степени аналогичная классической трактовке системы резонирующих связанных гармонических осцилляторов. В классической механике явление резонанса наблюдается, например, у системы из двух камертонов с одинаковой характеристической частотой колебания, закрепленных на одной доске. После удара по одному из камертонов колебания его постепенно затухают, причем энергия передается другому камертону, который, в свою очередь, начинает колебаться; затем процесс обращается и энергия резонирует между двумя камертонами до тех пор, пока она не рассеется вследствие трения и других потерь. То же явление наблюдается у двух одинаковых маятников, соединенных слабой пружиной. [10]
Хотя мы проводили вычисления для конкретной двухуровневой системы, нетрудно видеть, что мы получили общее описание переходов между квантовыми состояниями атомов и молекул под влиянием гармонического электромагнитного излучения. Особенности характеристической кривой / ( со) таковы, что все результаты без труда переносятся на любые многоуровневые системы. [11]
Согласно изложенному в § 156 атом можно рассматривать как совокупность осцилляторов, для которых собственные частоты колебаний определяются разностью энергий двух каких-либо квантовых состояний атома. В этой связи различие между атомами и молекулами состоит лишь в природе осцилляторов: в случае молекул они описывают движение ядер, а в атомах - движение электронов. Имея в виду эту аналогию, можно повторить проведенное выше объяснение, но теперь уже по отношению к атомам, и в рамках классической модуляционной картины, и в упрощенной квантовой схеме. [12]
Теперь мы воочию убеждаемся, что графическое представление уравнения Ридберга ( см. рис. 8 - 10) является не чем иным, как диаграммой энергетических уровней допустимых квантовых состояний атома водорода. [13]
Далее можно поставить вопрос: действительно ли, как это предполагала наша гипотеза, электроны в металле харак теризуются только своими энергиями или же они сохраняют свойства тех квантовых состояний атома, из которых они образовались при конденсации пара данного металла. Изу - чение рентгеновских спектров приводит ко второму из этих утверждений. А именно, на уровни Is ( что соответствует К-полосе спектра) переходят только электроны, находившиеся в / 7-состояниях, а в полосу L, соответствующую уровню 2р, переходят только электроны из s - и / - состояний. Поэтому К-я 2-спектры того же металла отличаются друг от друга и дают картину энергетического распределения для разных электронов. [14]
Хотя приведенная аналогия никоим образом не может считаться точной, расщепление светового луча, поляризованного в определенном направлении по отношению к осям кристалла, в некоторых отношениях подобно разделению различных квантовых состояний атома магнитным полем, параллельным некоторой избранной в пространстве линии. Расщепление света на его поляризованные компоненты одним кристаллом не исключает возможности повторного расщепления вторым кристаллом. [15]
Страницы: 1 2