Большая техническая энциклопедия
2 4 7
D L N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ВА ВБ ВВ ВЕ ВЗ ВИ ВК ВЛ ВН ВО ВП ВР ВС ВТ ВУ ВФ ВХ ВЫ ВЯ

Возбужденный электрон

 
Возбужденные электроны излучают энергию, Соответствующую красной области видимой части спектра.
Возбужденный электрон, перешедший в зону проводимости, представляет собой один тип носителей тока в полупроводнике. Возбужденный электрон освобождает энергетический уровень в валентной зоне, в которой после этого становится возможной электрическая проводимость. Вакантный уровень в валентной зоне можно представить себе в виде ковалентной связи, лишившейся одного из своих электронов, в результате чего в данном месте появляется настоящий положительный заряд. Переход соседнего электрона на эту связь приводит к перемещению ненасыщенной связи в направлении, противоположном направлению, в котором совершается перескок электрона. Следовательно, в валентной зоне проводимость обусловлена положительно заряженными носителями тока, которые называются дырками. Следует подчеркнуть, что поведение дырки определяется свойствами электронов, находящихся в валентной зоне. Таким образом, дырки не могут испускаться в вакуум или пересекать поверхность раздела полупроводник - электролит, так как они не могут существовать вне решетки полупроводника.
Возбужденные электроны отдают полученную энергию в виде светового излучения определ. Последняя зависит от хим. состава люминофоров, к-рыо изготовляют из сульфидов цинка и кадмия, дающих свечение, близкое к белому. Переход электронов из возбужденного состояния в нормальное после прекращения возбуждения происходит в течение нок-рого времени, паз. Этот переход сопровождается уменьшением яркости послесвечения.
Возбужденные электроны отдают полученную энергию в виде светового излучения определ. Последняя зависит от хим. состава люминофоров, к-рые изготовляют из сульфидов цинка и кадмия, дающих свечение, близкое к белому.
Возбужденный электрон первоначально принадлежит централь. Отличие ридберговых спектров от спектров, рассмотренных до сих пор, совершенно ясно в предельном случае, когда все атомы относятся к одному и тому же периоду периодичен ской системы или у таких молекул, которые содержат атомы только одного типа ( не считая водорода), например в алифатических и ароматических органических соединениях. У таких молекул спектр называется ридберго-вым, если главное квантовое число возбужденного уровня больше, чем главное квантовое число электронов, составляющих валентную оболочку; при этом основной и возбужденный уровни сохраняют некоторые атомные характеристики, позволяющие различать их точнее, чем по их связываю щим и разрыхляющим свойствам.
Возбужденный электрон первоначально локализован у лигандов.
Сам возбужденный электрон находится на орбите ( которая часто занимает большую область пространства), связанной слабее, чем орбита, с которой он был возбужден. Поэтому такой электрон легче оторвать от молекулы другим электрофильным реагентом.
Как возбужденные электроны, так и дырки окружаются другими экранирующими электронами; временная постоянная соответствует периоду классических плазменных осцилляции. Указанные возбуждения могут распадаться, возбуждая в свою очередь пары; однако для возбуждений низкой энергии это маловероятно, них времена жизни в действительности обратно пропорциональны квадрату расстояния до фермиевской поверхности.
Такой возбужденный электрон имеет некоторую вероятность преодолеть поверхностный барьер и в результате этого покинуть металл, становясь эжектиро-ванным электроном.
Структурная формула молекулы родамина 6 Ж. Когда возбужденный электрон релаксирует, молекула разрушается. Лазерное действие эксимерных систем впервые было обнаружено в жидком ксеноне, который накачивался электронным пучком. Впоследствии были созданы эксимерные лазеры на газообразных молекулах Хе2, Кт2, Аг2, а также на соединениях инертных газов с галогенами, таких, как XeBr, XeF, XeCl, KrF, ArF, KrCl. Атомы возбуждаются электронными пучками высокой энергии или с помощью быстрых разрядов. Эксимерные лазеры могут испускать свет в ультрафиолетовой и вакуумно-ультрафиолетовой областях спектра.
Такой возбужденный электрон, двигаясь к поверхности металла, может израсходовать часть A t сво-ей энергии на неупругие столкно-вения внутри металла; при выходе же из металла он израсходует еще энергию А на работу выхода.
Тогда возбужденные электроны попадают в свободную 4s - 3ony, которая называется зоной проводимости, и становятся способными участвовать в электрической проводимости. Эта величина представляет собой важнейшую характеристику кристаллического вещества. В зависимости от ширины запрещенной зоны все кристаллические тела подразделяются на 3 класса: металлы, полупроводники и изоляторы. В металлах ширина запрещенной зоны равна нулю, так как заполненная и свободная зоны перекрываются между собой и, в сущности, валентная зона одновременно будет и зоной проводимости. Отсюда следует концепция квазисвободных электронов в металлах. Именно способность валентных электронов в металлах к свободному перемещению по всему объему кристалла и обусловливает их высокие электрическую проводимость и теплопроводность.
Когда возбужденные электроны возвращаются в стабильное состояние, они излучают красный сеет.
Схематическая зависимость типичного спектра с интегрированием по углам для.
Скорость возбужденного электрона должна быть направлена в сторону от образца, чтобы он мог попасть на приемник. Ограничения на этот процесс накладываются законами сохранения. Очевидно, что одним из них является сохранение энергии: сумма энергий начального состояния электрона и фотона должна быть равна энергии испущенного электрона. Трансляционная симметрия сохраняется параллельно поверхности, когда последняя является чистой нереконструктированной поверхностью. Реконструкция поверхности может понизить трансляционную симметрию, но обычно ( не всегда. Пример реконструкции поверхности будет показан на рис. 8.24. Перпендикулярно к поверхности трансляционной симметрии не существует, и соответствующая компонента k ( k) не обязана сохраняться.
Спин возбужденного электрона сохраняется: инверсия спина запрещена, так как при этом должен был бы измениться знак волновой функции.
Число возбужденных электронов зависит как от температуры, так и от параметра упорядочения. Упорядочение необходимо для того, чтобы дать переход второго рода, при котором энергия конденсации изменяется от максимального значения при 7Т 0 К до нуля при температуре перехода. Возбужденные электроны не только дают вклад в энтропию и теплоемкость, но также и в теплопроводность, электрическое сопротивление переменному току и вязкость электронов в сверхпроводящем состоянии.
Число возбужденных электронов зависит как от температуры, так и от параметра упорядочения. Упорядочение необходимо для того, чтобы дать переход второго рода, при котором энергия конденсации изменяется от максимального значения при 71 0 К до нуля при температуре перехода. Возбужденные электроны не только дают вклад в энтропию и теплоемкость, но также и в теплопроводность, электрическое сопротивление переменному току и вязкость электронов в сверхпроводящем состоянии.
Энергия возбужденных электронов хлорофилла передается по длинной цепи веществ. Возбужденные электроны покидают хлорофилл, совершают путешествие по другим молекулам и по дороге расходуют свою энергию на создание АТФ - неизменного аккумулятора энергии. Закончив это путешествие и утратив избыток энергии, электроны возвращаются к молекулам хлорофилла, и вся система приходит в исходное состояние.
В полупроводниках возбужденные электроны могут переходить из заполненных состояний валентной зоны в первоначально пустые состояния зоны проводимости с образованием дырок. Этот процесс, рассматриваемый как образование пар электрон - дырка, создает неравновесные состояния, исчезающие при рекомбинации избыточных дырок и электронов.
Чтобы такой возбужденный электрон создал центр парообразования достаточного размера для образования макроскопического пузырька, электрон должен иметь тот же самый порядок величины, что и радиус, определяемый из уравнения ( 1) при известном поверхностном натяжении и перегреве.
Так как возбужденные электроны иногда слабо участвуют в химической связи, то в возбужденной молекуле сами ядра часто ( хоть и не всегда) связаны менее прочно, чем в невозбужденной. Поэтому при столкновениях первые разрушаются значительно легче, чем вторые.
Выход такого возбужденного электрона в вакуум и представляет собой эффект Оже. Энергия оже-электрона является характеристикой вещества и не зависит от энергии падающего пучка электронов.
Линии видимого спектра атомного водорода ( серия Бальмера. Квантовые переходы возбужденных электронов с различных уровней на первый ( см. рис. 6) отвечают группе линий, находящихся в ультрафиолетовой области ( серия Лаймана); переходы возбужденных электронов на второй уровень в основном соответствуют видимой области спектра ( серия Бальмера); другие серии переходов выражены длинноволновой областью спектра.
Динамическая концентрация возбужденных электронов в системе может оказаться весьма высокой, что обусловит вероятность электронных обменов между такими полимерными формами по механизму активационных перескоков. Как считает Дулов2, такая модель в общем хорошо объясняет особенности электрического поведения органических полупроводников.
Что касается возбужденных электронов, то здесь следует рассмотреть две возможности.
Энергетические уровни возбужденного электрона, входящего в состав экситона и находящегося в кулоновом поле положительного заряда, лежат, таким образом, несколько ниже края свободной полосы. Необходима затрата дополнительной энергии для перевода электрона в свободную зону, где он повысит концентрацию свободных носителей тока и вызовет фотоэффект. Эту дополнительную энергию может доставить тепловое движение решетки.
Энергетические уровни возбужденного электрона, входящего в состав эксптона и находящегося в кулоновом поле положительного заряда, лежат несколько ниже края свободной полосы. Необходима затрата дополнительной энергии для перевода электрона из экситошюго состояния в свободную зону, где он повысит тогда концентрацию свободных носителей тока и вызовет фотоэффект. Эту дополнительную энергию может доставить тепловое движение решетки.

Кинетическая энергия возбужденного электрона равна разности энергий у-кванта и энергии связи Р электрона в атоме. При комптоновском эффекте у-квант передает свободному электрону лишь часть своей энергии и при этом изменяет направление собственного движения. Энергия комптоновского электрона равна разности энергий падающих и рассеянных фотонов. При образовании пар у-квант превращается вблизи атомного ядра в позитрон и электрон в соответствии с законом эквивалентности массы и энергии.
Что касается возбужденных электронов, то здесь следует рассмотреть две возможности.
Штрих соответствует возбужденному электрону.
Молекулы с возбужденными электронами излучают во второй положительной полосе спектра ааота, в полосе Шумана - Рунге спектра кислорода и в Р - и у-полосах спектра окиси азота; все эти полосы находятся в голубой части видимого спектра. Ионизованные молекулы азота NJ излучают в первой отрицательной полосе голубой части спектра, а свободные электроны при всех столкновениях с нейтральными и ионизованными частицами излучают вследствие свободно-свободных переходов в континууме, простирающемся до инфракрасной части спектра.
Атодчы с возбужденными электронами также являются горячими. Термин горячие радикалы, как он применяется в данной книге, обозначает, что энергия таких радикалов лишь на несколько электронвольт выше тепловой. Реакции горячих радикалов те же самые, что и у обычных, хотя идут с большей скоростью. Горячие атомы, возникшие при ядерных процессах, имеют энергии порядка килоэлектронвольт, они могут давать совершенно иные реакции. Например, тритий, образовавшийся по реакциям Не3 ( га, р) Н3, и Li6 ( n, я) Н3 может выбивать атомы или группы атомов из молекул, что невозможно для горячего водорода.
При внешнем фотоэффекте возбужденный электрон должен затратить часть своей энергии на преодоление потенциального барьера на границе металла, чтобы оторваться от его поверхности.
Другими словами, возбужденные электроны в сверхпроводящей фазе предполагаются сходными с возбужденными электронами в нормальной фазе. Мы упоминали уже, что эта модель удовлетворительно объясняет температурный ход теплоемкости, теплопроводности и электропроводности, определяемой по измерениям толщины скин-слоя на микроволновых частотах, а также вязкости электронного газа, измеряемой по поглощению ультразвуковых волн.
Однако, поскольку возбужденные электроны стереохимически существенно отличаются от электронов обычных неподеленных пар, постольку формула III не отражает конфигурации возбужденного этилена, в которой группы СН2, вероятно, повернуты друг относительно друга, как это показано на проекции IV. Эту конфигурацию можно представить как родственную конфигурации этана, если у последнего удалить положительный и отрицательный ионы водорода.
В результате возвращения возбужденных электронов на свои исходные орбитали молекула высвобождает энергию и при соответствующих условиях эта энергия может быть использована для осуществления химической реакции. Именно это происходит с фотовозбужденным хлорофиллом. Он поставляет энергию, необходимую для превращения АДФ в АТФ.
Оставшаяся часть энергии возбужденного электрона ( фотоэлектрона) переходит в кинетическую энергию движения mv2 / 2, где v - скорость движения электрона.
Состояния с участием возбужденного электрона 2s или 2р; минимум энергии, отвечающий равновесию, лежит в пределах от - 0 700 до - 0 756 ат.
Поэтому отталкивание между возбужденным электроном и электроном, остающимся на той орбите, с которой происходит возбуждение, больше в случае л - п перехода, по сравнению с / г - я переходом.
Состояние N272 с тремя возбужденными электронами репульсивно и при распаде дает два нормальных атома N4S, имеющих большую кинетическую энергию.
При пре-действия источника возбуждения возбужденные электроны обратно в заполненную зону и тело перестает проводить электрический ток.
Экситон можно рассматривать как возбужденный электрон, который все время остается вблизи дырки. При определенных условиях, например при столкновении экситона с примесным атомом, возможна рекомбинация экситона ( рекомбинация электрона и дырки) и, как следствие, освобождение энергии возбуждения. Таким образом, экситоны являются своеобразными аккумуляторами энергии, способными переносить энергию от одних точек кристалла к другим. Именно это свойство и предопределяет важность участия экситонов в различных процессах.

Звездочка при электроне обозначает возбужденный электрон. Эта схема [49, 50] позволяет легко представить, каким образом осуществляется я - я - переход в соединении, у которого имеется атом серы, обладающий Sd-орбиталями и расположенный при двойной связи.
Наконец, спин-орбитальное взаимодействие возбужденного электрона приводит к расщеплению каждого уровня LSjlK на ряд У-ком-понент.
Он соответствует дальнейшему возбуждению возбужденного электрона на с - орбиталъ.
Во втором случае спины возбужденного электрона и остова молекулы параллельны. Полный спин молекулы равен 1, и такие состояния называются триплет-ными. Оба типа состояний в дальнейшем расщепляются вследствие молекулярных колебаний.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2019
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11