Cтраница 2
Уделяя до сих пор внимание исключительно основному состоянию атома водорода, мы имели целью ввести уравнение Шредингера и некоторую терминологию волновой механики с минимумом математического формализма. Однако атомные волновые функции, необходимые цри изучении органических молекул, более схожи с волновыми функциями возбужденных состояний атома водорода. Прежде чем определить волновые функции возбужденного состояния в алгебраической или в геометрической форме, необходимо отказаться от декартовых координат, которые совершенно непригодны для сферических систем и которые были использованы раньше единственно из-за их универсальности. Применять прямоугольные координаты для определения положения электрона в атоме не более удобно, чем для определения положения точки на поверхности Земли: в обоих случаях предпочтительно пользоваться сферическими полярными координатами, поскольку желательно иметь дело с угловой и радиальной зависимостями в отдельности. [16]
Уделяя до сих пор внимание исключительно основному состоянию атома водорода, мы имели целью ввести уравнение Шредингера и некоторую терминологию волновой механики с минимумом математического формализма. Однако атомные волновые функции, необходимые при изучении органических молекул, более схожи с волновыми функциями возбужденных состояний атома водорода. Прежде чем определить волновые функции возбужденного состояния в алгебраической или в геометрической форме, необходимо отказаться от декартовых координат, которые совершенно непригодны для сферических систем и которые были использованы раньше единственно из-за их универсальности. Применять прямоугольные координаты для определения положения электрона в атоме не более удобно, чем для определения положения точки на поверхности Земли: в обоих случаях предпочтительно пользоваться сферическими полярными координатами, поскольку желательно иметь дело с угловой и радиальной зависимостями в от-дельности. [17]
В настоящее время считается, что ответственными за возникновение рекомбинационного излучения являются не только рассмотренные выше процессы, но и экситоны. Экситоны образуются в том случае, если энергия поглощаемого кванта меньше ЕЦ-EI и образовавшаяся пара электрон-дырка остается связанной, иначе говоря, экситон - это некоторое возбужденное состояние ( подобное возбужденному состоянию атома водорода), способное перемещаться по кристаллу и локализоваться в его определенных местах, например на активаторе. Благодаря энергии, подведенной экситоном, центр люминесценции может прийти в возбужденное состояние; последующие процессы описаны выше. [18]
В водородном газе при некоторой заданной температуре атомы могут находиться как в основном состоянии, так и в возбужденных состояниях. Возбужденных состояний бесчисленное множество, но они распределены дискретно и имеют точку сгущения, определяемую потенциалом ионизации. Следовательно, множество возбужденных состояний атома водорода счетно. Случайная величина - номер возбужденного состояния ( основное состояние будет иметь номер 0) некоторого наудачу выбранного атома - является дискретной случайной величиной с бесконечно большим числом значений. [19]
Более того, мы знаем, что в этом случае f00 - - / Oft, поскольку изменение потенциальной энергии для простой трансляции атома водорода равно нулю. Облако электрона идеально следует за ядром. Рассчитать / оо легко, так же как и просуммировать по всем возбужденным состояниям атома водорода. Оказывается, что 93 % / os получается от континуума возбужденных состояний, соответствующих несвязанному электрону. [20]
Положительно ионизированная молекула водорода состоит из двух протонов и одного электрона, как-то бегающего вокруг них. Каких состояний можно ожидать для этой системы, если расстояние между протонами велико. Ответ вполне ясен: электрон расположится вплотную к одному протону и образует атом водорода в его наинизшем состоянии, а другой протон останется одиночкой, положительным ионом. Значит, когда два протона удалены друг от друга, то можно себе наглядно представить одно физическое состояние, в котором электрон придан одному из протонов. Существует, естественно, и другое, симметричное первому состояние, в котором электрон находится возле второго протона, а ионом оказывается первый протон. Они показаны на фиг. Конечно, на самом деле у электрона возле протона имеется множество состояний, потому что их комбинация может существовать в виде одного из возбужденных состояний атома водорода. Но нас сейчас не интересует это разнообразие состояний, мы будем рассматривать лишь случай, когда атом водорода пребыв ает в наинизшем состоянии - своем основном состоянии - и пренебрежем на время спином электрона. [21]