Естественные науки
Атом поглотил квант энергии, и перешел в возбужденное состояние.
Когда он излучит квант, и перейдет в невозб.состояние?(пожалуйста попытайтесь ответить хотя бы на какие-нибудь из этих вопросов. принимаются все идеи, даже ненормальные)Период между поглощением и излучением - это константа, или переменная величина?Может ли эта величина быть вычислена в любой момент времени, и какие исходные данные для этого нужны?
Re: "... Когда он излучит квант, и перейдет в невозб. состояние ?.."
НА ПРАКТИКЕ (!) - через некий промежуток времени, равный СРЕДНЕМУ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ (tau_ср) возбуждённого состояния электрона. Именно СРЕДНИЕ времена жизни наблюдаются ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО, и именно такие величины можно строго РАССЧИТАТЬ на основе квантовой механики. Величина 1/ tau_ср прямо пропорциональна энергии кванта в третьей степени и квадрату матричного элемента, построенного на электронных орбиталях осн. (f1) и возбуждённого (f2) состояния с учётом оператора возмущения, инициирующего переход. Если переход разрешён по спину, то можно (с неплохой точностью) ограничится "дипольными" матричными элементами: < fi1 x fi2>, < fi1 y fi2> и < fi1 z fi2>. Если имеется спиновый запрет, то следует дополнительно учесть оператор спин-орбитального взаимодействия, и матричные элементы выглядят намного сложнее.. .
Re: "...Период между поглощением и излучением - это константа, или переменная величина? "
НАБЛЮДАЕМЫЙ период времени зависит (с точностью до некой константы) только от 1) вида электронного перехода; 2) типа орбиталей осн. и возб. состояния и 3) энергии кванта.
Re: "...Может ли эта величина быть вычислена в любой момент времени, и какие исходные данные для этого нужны?... "
Величина 1/ tau_ср - это и есть вероятность электронного перехода в единицу времени! А какие данные нужны - см. ответ на первый вопрос.
НА ПРАКТИКЕ (!) - через некий промежуток времени, равный СРЕДНЕМУ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ (tau_ср) возбуждённого состояния электрона. Именно СРЕДНИЕ времена жизни наблюдаются ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО, и именно такие величины можно строго РАССЧИТАТЬ на основе квантовой механики. Величина 1/ tau_ср прямо пропорциональна энергии кванта в третьей степени и квадрату матричного элемента, построенного на электронных орбиталях осн. (f1) и возбуждённого (f2) состояния с учётом оператора возмущения, инициирующего переход. Если переход разрешён по спину, то можно (с неплохой точностью) ограничится "дипольными" матричными элементами: < fi1 x fi2>, < fi1 y fi2> и < fi1 z fi2>. Если имеется спиновый запрет, то следует дополнительно учесть оператор спин-орбитального взаимодействия, и матричные элементы выглядят намного сложнее.. .
Re: "...Период между поглощением и излучением - это константа, или переменная величина? "
НАБЛЮДАЕМЫЙ период времени зависит (с точностью до некой константы) только от 1) вида электронного перехода; 2) типа орбиталей осн. и возб. состояния и 3) энергии кванта.
Re: "...Может ли эта величина быть вычислена в любой момент времени, и какие исходные данные для этого нужны?... "
Величина 1/ tau_ср - это и есть вероятность электронного перехода в единицу времени! А какие данные нужны - см. ответ на первый вопрос.
Павлиг ***
т.е. речь идет о применение внезапной теории возмущений, так что ли? ну вероятность допустим можно вычислить, а как от нее перейдете ко времени? не очень понял
Когда он излучит квант, и перейдет в невозб. состояние?
- В СЛУЧАЙНЫЙ момент времени. Либо когда мимо пролетит ТАКОЙ ЖЕ квант (вынужденное излучение)
Период между поглощением и излучением - это константа, или переменная величина? - СЛУЧАЙНАЯ
Может ли эта величина быть вычислена в любой момент времени, и какие исходные данные для этого нужны? - Для случайного излучения - НЕ МОЖЕТ, это квантовый процесс. Для вынужденного - тоже не может. То есть вынужденное излучение может произойти - а может и нет.
Вычисляются только ВЕРОЯТНОСТИ процессов. Как и всегда в КМ... .
- В СЛУЧАЙНЫЙ момент времени. Либо когда мимо пролетит ТАКОЙ ЖЕ квант (вынужденное излучение)
Период между поглощением и излучением - это константа, или переменная величина? - СЛУЧАЙНАЯ
Может ли эта величина быть вычислена в любой момент времени, и какие исходные данные для этого нужны? - Для случайного излучения - НЕ МОЖЕТ, это квантовый процесс. Для вынужденного - тоже не может. То есть вынужденное излучение может произойти - а может и нет.
Вычисляются только ВЕРОЯТНОСТИ процессов. Как и всегда в КМ... .
... ...
Большущее спасибо.
Ну, строго говоря, не всё так плохо, как описала Белый Кролик. Есть так называемые коэффициенты Эйнштейна Аnm, которые как раз и определяют вероятнсти того, что возбуждённый атом перейдёт с n-го энергоуровня на m-ый. И выражения для этих коэффициентов вполне себе существуют - они вычислены ещё самим Эйнштейном.
P.S. Разумеется, речь идёт о статистических ансамблях, т. е. об огромной группе атомов.
P.S. Разумеется, речь идёт о статистических ансамблях, т. е. об огромной группе атомов.
Яяяяяя Яяяяяя
Re: "...Разумеется, речь идёт о статистических ансамблях, т.е. об огромной группе атомов...".
Cобственно, почему ? А как же экспериментальные данные по, например, оптических и колебательных спектрах ОТДЕЛЬНЫХ молекул (или НЕБОЛЬШИХ наночастиц) ? Да и законы квантовой механики строго применимы к ОТДЕЛЬНОЙ частице, не обязательно к их ансамблю ...
Cобственно, почему ? А как же экспериментальные данные по, например, оптических и колебательных спектрах ОТДЕЛЬНЫХ молекул (или НЕБОЛЬШИХ наночастиц) ? Да и законы квантовой механики строго применимы к ОТДЕЛЬНОЙ частице, не обязательно к их ансамблю ...
зависит от атома, если он стабильный то может так и сидеть не дергаться а если нестабильный то еще рассыпаться может на пару стабильных да еще с выделением какойнибудь толпы частиц
возбужденное состояние - метастабильно. значит, при малейшем отклонении от такого состояния атом переходит в более стабильное (основное) . такие отклонения обеспечиваются принципом неопределенности. Мне кажется, что если использовать такую запись:
dt*dE ~ h или
t * E ~ h и вместо E подставить энергию кванта h*nu, который необходимо излучить для перехода в основное состояние, то время пребывания в возбужденном состоянии запишется как
t ~ 1/nu, где nu - частота кванта.
dt*dE ~ h или
t * E ~ h и вместо E подставить энергию кванта h*nu, который необходимо излучить для перехода в основное состояние, то время пребывания в возбужденном состоянии запишется как
t ~ 1/nu, где nu - частота кванта.
Дмитрий Маликов
Re: "... t * E ~ h и вместо E подставить энергию кванта h*nu ..."
К сожалению, это не так. Вы используете соотношение НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ, и E - это НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬ в энергии, а энергия кванта - точно определена. Поэтому вместо Е надо подставлять не энергию кванта, а характерную ШИРИНУ "размытого" уровня энергии в возбуждённом состоянии ! Но если Вы начнёте вычислять этот параметр, Вы придёте к более сложным соотношениям, которые уже обсуждались в моём ответе...
К сожалению, это не так. Вы используете соотношение НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ, и E - это НЕОПРЕДЕЛЁННОСТЬ в энергии, а энергия кванта - точно определена. Поэтому вместо Е надо подставлять не энергию кванта, а характерную ШИРИНУ "размытого" уровня энергии в возбуждённом состоянии ! Но если Вы начнёте вычислять этот параметр, Вы придёте к более сложным соотношениям, которые уже обсуждались в моём ответе...
Похожие вопросы
- В системе атом все электроны получают энергию при поглощении кванта энергии и ядро тоже Это же очевидно?
- возбужденное состояние атомов (химия)
- Мирный атом безопасный источник энергии или угроза человечеству?
- Электрон в невозбужденном атоме водорода получил энергию 12 ЭВ.
- Почему в атоме водорода излучение энергии порциями якобы снимают проблему падения электрона на ядро?
- Как такое возможно? Фатон имеет нулевую массу, а чтобы его создать атому нужна дополнительная энергия.
- Если из МКС в космос вылить воду она сразу перейдет в твердое состояние или останиться при своей температуре и состоянии
- может ли твердое тело перейти в газообразное состояние минуя жидкое состояние? только можете написать подробно
- Почему энергию кванта Е = hν можно приравнять к энергии, определяемой через формулу Эйнштейна E = mc2?
- Сколько стационарных состояний у атома?