Презентация Взаимодействие излучения с атомными системами онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Взаимодействие излучения с атомными системами абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 27 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Физика » Взаимодействие излучения с атомными системами
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:27 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:139.50 kB
- Просмотров:69
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№2 слайд
Содержание слайда: Энергетические уровни
Энергия свободной частицы, как известно, может принимать любые значения. При движении же частицы в некоторой системе, как мы видели, ее энергия может принимать только дискретные значения, т.е. квантуется. Возможные дискретные значения энергии квантовой системы (система микрочастиц, атомы, молекулы и т.д.), как уже отмечалось, называют энергетическими уровнями. В свободных атомах квантуется энергия электронов и имеется система энергетических уровней электронов, или система электронных уровней атома.
№6 слайд
Содержание слайда: Энергетические уровни
Переходы между электронными уровнями соответствуют излучению в видимом и ультрафиолетовом диапазонах, между колебательными уровнями – инфракрасному диапазону, а между вращательными уровнями – СВЧ диапазону. Такой вид имеет система энергетических уровней свободных и слабо связанных молекул и атомов.
№7 слайд
Содержание слайда: Энергетические уровни
При рассмотрении систем энергетических уровней частицы самый нижний уровень, соответствующий минимальной внутренней энергии, называют основным. Остальные энергетические уровни, соответствующие более высокой внутренней энергии частицы, называют возбужденными. Когда говорят, что частица перешла с одного энергетического уровня на другой, то имеется в виду, что внутренняя энергия частицы изменилась на величину, равную разности энергий данных энергетических уровней. При переходе на более высокий уровень частица поглощает энергию, а при переходе на более низкий – отдает.
№8 слайд
Содержание слайда: Энергетические уровни
Переходы могут быть излучательными (с поглощением или излучением кванта энергии) или безызлучательными. В случае безызлучательных переходов с уменьшением энергии, квант энергии выделяется в виде тепла в среде. При безызлучательных переходах с увеличением энергии частица получает эту энергию не от электромагнитного поля, а в результате взаимодействия с другими частицами либо с решеткой в случае твердого тела.
Состояние, из которого запрещены все излучательные переходы в более низкие энергетические состояния, называется метастабильным. Такие состояния играют очень важную роль в квантовых приборах.
№9 слайд
Содержание слайда: Квантовые переходы
Спонтанные переходы.
Это самопроизвольные квантовые переходы частицы из верхнего энергетического состояния в одно из нижних состояний. Спонтанные переходы могут сопровождаться электромагнитным излучением, частота которого определяется из постулата Бора
эта частота называется
частотой квантового перехода
№10 слайд
Содержание слайда: Квантовые переходы
Число частиц с одинаковой энергией в единице объема называется населенностью соответствующего энергетического уровня.
Рассмотрим двухуровневую систему и положим i=1; j=2. Обозначим населенности данных уровней как N1 и N2. При спонтанных переходах происходит уменьшение числа частиц N2 на верхнем уровне и увеличение их числа N1 на нижнем уровне. Уменьшение населенности верхнего уровня за время dt пропорционально N2 и dt:
№11 слайд
Содержание слайда: Спонтанные переходы
постоянную А21 называют коэффициентом Эйнштейна для спонтанных переходов. Этот коэффициент определяет вероятность спонтанного перехода в 1с. Решение (5.69) имеет вид:
где N2(0) – населенность верхнего уровня в момент t=0.
Из этого следует, что через время t=1/А21 населенность N2 уменьшится в е раз (е=2,718) по сравнению с N2(0).
№12 слайд
Содержание слайда: Спонтанные переходы
Величина =1/А21 характеризует время жизни частицы в возбужденном состоянии и называется временем жизни на уровне. Коэффициент Эйнштейна А21 определяет среднее число спонтанных переходов в единице объема в 1 с., т.е. среднее число частиц, совершивших самопроизвольный переход из верхнего состояния в нижнее. Он имеет размерность и может быть любым по величине в отличие от математической вероятности, изменяющейся от 0 до 1.
№13 слайд
Содержание слайда: Спонтанные переходы
Число спонтанных переходов в единице объема за 1 с.:
С учетом при спонтанных переходах в системе за 1 с выделяется энергия:
Cпонтанные переходы случайны, что означает неодновременность и независимость актов излучения при таких переходах. Фазы, направления распространения, поляризация и частота электромагнитных волн при этом не совпадают и спонтанное излучение не когерентно.
№14 слайд
Содержание слайда: Спонтанные переходы
В системе частиц с несколькими энергетическими уровнями возможны спонтанные переходы с данного уровня на все нижние уровни. Полная вероятность Аj спонтанного перехода с уровня j на нижние уровни i равна сумме вероятностей отдельных переходов Аji:
Время жизни частицы на уровне j при этом определяется соотношением:
№16 слайд
Содержание слайда: Индуцированные переходы
В первом случае происходит вынужденное испускание кванта с энергией . Особенность вынужденного испускания заключается в полной идентичности появившегося фотона фотону внешнего поля. Вынужденное излучение имеет ту же частоту, фазу, направление распространения и поляризацию, что и вынуждающее излучение.
№17 слайд
Содержание слайда: Индуцированные переходы
Таким образом, начальная энергия поля с частотой может увеличиться, что указывает на возможность реализации квантовых усилителей и генераторов. Необходимо отметить, что на вынужденный переход с излучением не затрачивается энергия внешнего поля. Напротив, для перевода частицы в возбужденное состояние 2 необходима энергия внешнего поля .
№19 слайд
Содержание слайда: Индуцированные переходы
Эти коэффициенты также определяют вероятность перехода частицы с одного уровня на другой за одну секунду. Вероятности индуцированных переходов пропорциональны объемной плотности энергии внешнего поля U в единичном спектральном интервале на частоте перехода и определяются соотношениями:
Здесь В21 и В12 – коэффициенты Эйнштейна для вынужденных переходов с излучением и поглощением энергии, соответственно.
№20 слайд
Содержание слайда: Индуцированные переходы
Они имеют смысл вероятности вынужденных переходов в 1 с при единичной объемной плотности энергии внешнего поля
Число вынужденных переходов сверху вниз с излучением энергии в единицу времени в единице объема пропорционально величине W21 и населенности N2:
№21 слайд
Содержание слайда: Индуцированные переходы
Аналогично, число вынужденных переходов с поглощением энергии в единицу времени в единичном объеме определяется соотношением:
Поскольку в квантовых системах при наличии внешнего электромагнитного поля резонансной частоты происходят вынужденные переходы как с излучением, так и с поглощением энергии, то в таких системах возможно как ослабление, так и усиление внешнего поля.
№22 слайд
Содержание слайда: Соотношения между коэффициентами Эйнштейна
Эйнштейн получил соотношения связи между коэффициентами Аij и Вij, рассматривая систему с двумя уровнями в состоянии термодинамического равновесия. При этом число излученных квантов в системе должно быть равно числу поглощенных, т.е. должно выполняться условие n21=n12.
В состоянии термодинамического равновесия в системе имеется равновесная плотность поля излучения U, определяющая число вынужденных переходов.
Скачать все slide презентации Взаимодействие излучения с атомными системами одним архивом:
-
Ионизирующее излучение: основные термины, понятия, механизмы Типы ионизирующих излучений, их взаимодействие с веществом (механиз
-
Многоэлектронные атомы. Взаимодействие атомов с излучением
-
Взаимодействие частиц и излучений с веществом
-
Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений
-
Межатомные взаимодействия в конденсированных средах
-
Радиационная безопасность. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом
-
Взаимодействие радиоактивных излучений с веществом. Прохождение излучений через материальную среду
-
Лекция 1. Взаимодействие излучения с атомами
-
Излучение и поглощение света атомами . Виды спектров,спектральный анализ.
-
Магнитное взаимодействие Изучение свойств магнита Учитель И. А. Попова