Cтраница 3
В ряду энергетических уровней, до которых может быть возбужден атом, существуют уровни, с которых возможен возврат атома только на базисный уровень. Эти уровни принято называть резонансными, а излучение, возникающее при переходе атома с такого уровня на базисный, - резонансным излучением. Резонансное излучение характерно для разрядных ламп низкого давления, в которых основной причиной возникновения излучения является соударение быстрых электронов с атомами нейтрального газа. [31]
Однако возможны некоторые типы движения электронов, при которых не происходит изменения результирующего электрического дипольного момента атома или молекулы. Мы покажем теперь, что некоторые из этих движений также могут приводить к возникновению излучения, хотя и гораздо менее интенсивного, чем дипольное излучение. [32]
Для того, чтобы образец мог испускать излучение, ему должна быть передана энергия. Одним из возможных способов возбудить образец является инжекция в него электронов и дырок посредством внешнего тока, что приводит к электролюминесценции. Другим обычным методом является поглощение фотонов с энергией, большей ширины запрещенной зоны. Результирующий процесс, при котором излучаются фотоны с энергией, меньшей, чем энергия возбуждающих фотонов, называется фотолюминесценцией. Возникновение излучения в результате нагревания образца называется термолюминесценцией, процесс излучения света в результате бомбардировки электронами - электролюминесценцией или катодолюминесценцией. В настоящей главе нас больше будет интересовать процесс излучения, а не то, каким образом образец был возбужден. [33]
Пробу помещают в полость в торце стержня, который вводят в холодное водородное пламя. Стержень изготавливают из стали. Свечение пробы возникает в полости стержня. Исследовались спектры In, Mn, Co, Ni, Pb, Cd, Hg, Sn и Fe в пламени смеси водород - азот-воздух. Было констатировано возникновение молекулярного излучения MnCl, СоС12, FeCla, РЬС12, SnCl, InCl. He возбуждается излучение галогенидов Cd и Hg. [34]
Такие счетчики Черен-кова применяются для счета1 частиц, движущихся в веществе со скоростью, превышающей фазовую скорость света в данной среде. В этом случае, как известно, при движении каждой заряженной частицы возникает излучение Вавилова - Черепкова. Под характерным для эффекта Черепкова углом ( cos й1 / 3 г) возникает излучение, фокусируемое, сферической поверхностью люцитового корпуса 1 и отражаемое системой зеркал 2 на фотокатоды 3 двух умножителей, помещенных вне траекторий движущихся частиц. Из-за специфических условий возникновения излучения Вавилова - Черепкова такими счетчиками могут быть сосчитаны ( прл п1 5) электроны с энергией выше 0 18 МэВ, протоны с энергией, превышающей 320 МэВ, и у-фотоны, создающие вторичные электроны достаточно высоких энергий. [35]
Такие счетчики Черен-кова применяются для счета частиц, движущихся в веществе со скоростью, превышающей фазовую Скорость света в данной среде. В этом случае, как известно, при движении каждой заряженной частицы возникает излучение Вавилова - Черепкова. Под характерным для эффекта Черепкова углом ( cos § 1 / р / г) возникает излучение, фокусируемое сферической поверхностью люцитового корпуса / и отражаемое системой зеркал 2 на фотокатоды 3 двух умножителей, помещенных вне траекторий движущихся частиц. Из-за специфических условий возникновения излучения Вавилова - Черепкова такими счетчиками могут быть сосчитаны ( при н 1 5) электроны с энергией выше 0 18 МэВ, протоны с энергией, превышающей 320 МэВ, и у-фотоны, создающие вторичные электроны достаточно высоких энергий. [36]
Однако механизмы возникновения излучения в АЭС и АФС различны. В АЭС атомы возбуждаются под действием тепловой энергии. Возбужденные и невозбужденные атомы находятся между собой в термодинамическом равновесии, положение которого зависит от температуры и определяется уравнением Больцмана. Доля возбужденных атомов определяется в первую очередь не температурой атомизатора, а интенсивностью этого источника. Поскольку необходимым условием для возникновения атомно-флуоресцентного излучения является предварительное поглощение атомом кванта света подходящей энергии, то метод АФС, будучи по сути эмиссионным, имеет и много общего с методом атомно-абсорбционной спектроскопии. [37]
Стоксовские потери возникают при перестройке неравновесных колебательных состояний молекулы в равновесные. Непосредственно после возбуждения молекулы оказываются на более высоких колебательных уровнях, чем уровни равновесного распределения. Первая часть стоксовских потерь может возникнуть в момент перестройки такой системы возбужденных молекул в систему молекул, распределенных по колебательным уровням равновесно, в соответствии с температурой среды. Это равновесное распределение возбужденных молекул служит исходным состоянием системы при возникновении излучения. Вторая часть потерь вызывается аналогичной перестройкой, происходящей после излучения в системе высветившихся молекул. Непосредственно после излучения высветившиеся молекулы в среднем имеют относительно большую колебательную энергию, чем допускает температурное равновесие со средой, так как ( согласно рис. 8) при излучении могут происходить переходы электронов на все, в том числе и на высокие уровни невозбужденного состояния. Неравновесное распределение высветившихся молекул быстро заменяется равновесным, причем окружающей среде передается избыточная колебательная энергия высветившихся молекул, составляющая вторую часть стоксовских потерь. Стоксовскими потерями в значительной мере объясняется, почему энергетический выход свечения меньше единицы даже у наиболее ярко светящих люминофоров. [38]
В этой вводной главе прежде всего необходимо ввести основные определения и охарактеризовать свойства рассматриваемых волн оптического диапазона. Изложение начинается с анализа уравнений Максвелла и вытекающего из них волнового уравнения. При этом отмечается, что система уравнений Максвелла является следствием законов электрического и магнитного полей, обобщенных и дополненных гениальным создателем этой теории. Таким образом, сразу вводится понятие электромагнитной волны, возникающей в качестве решения волнового уравнения, и проводится рассмотрение ее свойств. При этом выявляется: кажущееся противоречие между результатами экспериментальных исследований и решением волнового уравнения в виде монохроматических плоских волн. Данная ситуация может быть понята с привлечением принципа суперпозиции и спектрального разложения, базирующегося на теореме Фурье. Рассмотрение излучения гармонического осциллятора, которым заканчивается глава, позволяет принять механизм возникновения излучения, облегчает модельные представления о законах его распространения и открывает возможность рассмотрения более сложных условий эксперимента, которое проводится в последующих главах. [39]
Облучение внутри циклотрона предъявляет такие требования, которые трудно удовлетворить. При высоком вакууме мишень может испаряться уже при 5 - 10 kW / см2, если циклотрон работает при полной нагрузке. В этих условиях возникает температурный градиент не менее 1500 С / мм. Даже такой металл, как хром, при этом плавится и испаряется. В приготовлении соответствующих мишеней даже при наилучших условиях все же встречаются трудности. Лишь очень немного утверждений можно сделать относительно процессов химического отделения. Так как мишень может содержать иногда от одного до тридцати из 96 химических элементов и всегда возможна опасность возникновения нежелательного излучения. Порядок проведения всех процессов определяется условиями конкретной задачи. [40]