Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Энергия

Составитель

Яковлев Владимир Борисович

Редактор Е.Н.Мамаева

Технический редактор Г.И.Мирошина

Подписано в печать... Формат бумаги 60´84 1/16

Отпечатано на ризографе.

Печ. л.. Уч.-изд. л.. Тираж экз.

Заказ Поз. пл.

Издательство РГАЗУ

143900, Балашиха 8 Московской области

Спонтанные переходы

Осциллирующие атомы отдают энергию не только тогда, когда на них действует внешнее поле, они излучают и самопроизвольно без внешнего воздействия. Эту независимую эмиссию электрона также можно понять на основе классической модели колеблющегося электрона. Электрон, колеблющийся по закону (1), излучает мощность:

P=q²r₀²w⁴/3c³ (11)

Полная энергия

E=mw²r₀²/2 (12)

уменьшается при этом экспоненциально с постоянной времени:

t=E/P=3mc³/2w²q² (13)

t - классическое время жизни электрона.

С точки зрения квантовой механики электрон в потенциальном поле остова атома или молекулы может находиться лишь в определённых состояниях с постоянной энергией. Непрерывное излучение, следовательно, невозможно.

Однако, электрон может переходить из одного состояния в другое с более низкой энергией и при этом излучать разность энергий в виде фотона. Эти переходы происходят спонтанно без воздействия внешних сил.

По схеме энергетических уровней (см. рис. 1) в состоянии равновесия должно сохраняться равенство общего числа спонтанных и индуцированных переходов 2→1 числу индуцированных переходов 1→2. Следовательно, справедливо условие

s(w)В₂₁N₁ = A₁₂ N₂ + s(w)В₂₁N₂ (14)

где А₁₂ - коэффициент Эйнштейна для спонтанного излучения, определяется из соотношения для естественного теплового излучения при термодинамическом равновесии (pV=M/m RT).

Из соотношения для естественного теплового излучения при термодинамическом равновесии достаточно просто можно определить коэффициент А₁₂. Состояния заселены в соответствии с распределением Больцмана (рис.2.)

Энергия

N₂ N₁ Вероятность