ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 97
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Физикада, дәлірек айтсақ Гамильтон механикасы, а генерациялық функция дегеніміз, еркін туындылары жүйенің динамикасын анықтайтын дифференциалдық теңдеулерді тудыратын функция. Жалпы мысалдар бөлім функциясы статистикалық механика, Гамильтония және функцияны орындау кезінде канондық айнымалылардың екі жиынтығы арасында көпір болатын функция канондық түрлендіру.
Лазер - барлық фотонды когерентті күйде болатын жарық сәулесін жасау үшін кванттық механика принциптеріне негізделген құрылғы, әдетте сол жиілікте және фазада. (Жарық көздерінің көбі фаза ауыспалы кездейсоқ өзгереді). Басқа әсерлердің арасында лазердің жарықы жиі мықтап бағытталып, дәстүрлі лазер сәулесіне әкеледі.
Лазер қалай жұмыс істейді
Лазердің қарапайым жағдайда электрондарды қозғаушы ортаға қозғаушы күйде (оптикалық сорғы деп аталады) ынталандыру үшін жарық пайдаланады. Электрондар төменгі энергиялардан босатылған мемлекетке ыдырағанда, олар фотонды шығарады. Бұл фотондар екі айнадан өтеді, сондықтан көп фотондар пайда болу ортасын қызықтырады, бұл сәуленің қарқындылығын күшейтеді. Айналардың бірінде тар тесік жарықтың аз мөлшерін (яғни лазер сәулесінің өзінен) құтылуға мүмкіндік береді.
Лазерді кім әзірледі
Бұл процесс 1917 жылы Альберт Эйнштейннің жұмысына негізделген және тағы басқалар. Физиктер Чарльз Х. Таунес, Николай Басов және Александр Прохоров 1964 жылы физикадағы Нобель сыйлығын ең ертегі лазерлік прототиптерді дамытуға ие болды. Альфред Кастлер физикалық 1966 жылы Нобель сыйлығының лауреаты атанды. 1960 жылы 16 мамырда Теодор Майман алғашқы жұмыс лазерін көрсетті.
14. Рентген сәулелері: тежеуші және сипаттаушы рентген сәулелері. Мозли заңы.
Рентгендік сәулені алу. Рентген сәулелері жылдам электрондармен қаттынысаналарды атқылаған кезде пайда болады. Рентген сәулелерін алуүшін арнаулы рентгендік түтікше қолданылады. Түтікшенің катодымен аноды арасындағы потенциалдар айырмасын өзгертеотырып, термоэлектрондардың жылдамдығын, демеккинетикалық энергиясын өзгертуге болады. Сөйтіп түтікшеніңжұмыс істеу режимін қалауымызша өзгертіп, рентгендіксәулелерді әр түрлі жағдайларда қоздыруға болады. Қоздырылужағдайларына қарай рентгендік сәулелер тежеулік (тормозное)рентген сәулелері және сипаттамалық (характеристическое)рентген сәулелері деп екіге бөлінеді.2.Рентген сәулелерінің спектрі. Рентгендік түтікшенің антикатодынэлектрондармен атқылағанда пайда болатын рентгендік спектрлер екітүрлі: тұтас және сызықтық болады. Тұтас спектрлер антикатод затындажылдам электрондар тежелген кезде пайда болады және бұларэлектрондардың тежеулік сәуле шығаруынан алынады. Осы спектрлердіңтүрі антикатод затына тәуелді болмайды.Рентгендік түтікшедегі кернеуді өсіргенде тұтас спектрмен қатар сызықтықспектр байқалады. Ол жеке сызықтардан тұрады және антикатод затынатәуелді. Әрбір элементтің өзіне тән сызықтық спектрі болады. Сондықтаносындай спектрлер сипаттамалық деп аталады. Рентген спектрлеріоптикалық спектрлер сияқты күрделі емес, қарапайым. Бұлар K, L, M, N, Oәріптерімен белгіленетін бірнеше сериялардан тұрады. Әрбір сериябірнеше сызықтардан ғана тұрады және бұлар жиіліктердіңөсуіне қарай альфа, бетта, гамма индекстерімен белгіленеді.
15. Молекулалардың құрылысы мен қасиеттері. Молекулалық спектрлер.
Молекула (лат. moles – масса) – жай немесе күрделі заттың негізгі химиялық қасиеттерін сақтайтын және өздігінен өмір сүретін ең кіші бөлшек.
Химиялық байланыстар молекуладағы атомдар арасында пайда болады, өйткені олар қатысқан атомдар үшін жағдайды тұрақты етеді, демек, молекуладағы қатысқан атомдар үшін жиынтық энергия деңгейі атомдар онша байланыспағаннан төмен болады. Бөлек атомдар бір-біріне жақындаған кезде ковалентті байланыс, олардың орбитальдар байланыстыру және антибайланыстыру үшін бір-бірінің энергия деңгейіне әсер етеді молекулалық орбитальдар. Энергетикалық деңгейі байланыстырушы орбитальдар төмен, ал энергетикалық деңгейі антибонды орбитальдар жоғары. Молекуладағы байланыс тұрақты болуы үшін ковалентті байланыстырушы электрондар төменгі энергия байланыстырушы орбиталды алады, оны жағдайға байланысты σ немесе π сияқты белгілермен білдіруі мүмкін. Сәйкес антибайланысты орбитальдарды σ * немесе π * орбитальдарын алу үшін жұлдызшаны қосу арқылы білдіруге болады. A байланыстырылмайтын орбиталық молекулада - сыртқыда электрондары бар орбиталь раковиналар байланыстыруға қатыспайтын және оның энергетикалық деңгейі құрылтай атомымен бірдей. Мұндай орбитальдарды келесідей тағайындауға болады n орбитальдар. N орбитальдағы электрондар әдетте болады жалғыз жұптар.[4] Полиатомдық молекулаларда әртүрлі діріл мен айналу энергия деңгейлері де қатысады.
Шамамен айтқанда, молекулалық энергетикалық күй, яғни жеке мемлекет туралы молекулалық гамильтондық, электронды, тербелмелі, айналмалы, ядролық және трансляциялық компоненттердің қосындысы болып табылады:
E = E _ { rm {электронды}} + E _ { rm {тербелісті}} + E _ { rm {айналмалы}} + E _ { rm {ядролық}} + E _ { rm {трансляциялық}} ,
қайда Eэлектронды болып табылады өзіндік құндылық туралы электронды молекулалық гамильтондық (мәні потенциалды энергия беті) кезінде молекуланың тепе-теңдік геометриясы.
Молекулалық энергия деңгейлері молекулалық терминдік белгілер. Бұл компоненттердің меншікті энергиялары меншікті энергия күйіне және затқа байланысты өзгереді.
Спектр — берілген физикалық шаманың қабылданатын әр түрлі мәндерінің жиынтығы. Спектрлі әдісте зерттелетін атомдар мен молекулалардың электро-магнигті толқындарды таңдап, талғап өзіне сіңіру, тарату қабілеті пайдаланылады. Бұл әдістер молекулаларда қатарынан жүретін бірнеше құбылыстарды білуге мүмкіндік береді, атап айтканда, электрондардың бір энергетикалық денгейден басқа деңгейге ауысуы, бүтіндей молекуладағы не оның құрамына енетін атом мен элементар бөлшектерде болатын тербелмелі не айналмалы қозғалыс энергиясының өзгеруі, т. б.
Оқшауланған атомдар мен молекулалардың қозғалысындағы ерекшеліктері олардың спектр құрылымынан көрінеді. Атомдарға сызық-сызық болып көрінетін спектрлер тән. Олардын әрбір сызығы жеке-жеке, анық және әрқайсысы белгілі бір жиіліктегі жағдайды білдіреді. Демек, атомдардағы шығару спектрлері. электрондардын қоздырылған энергетикалық деңгсйден ңегізгіге ауысқан кезінде пайда болады. Ондағы тербелістің жиілігі квантталу шартымен анықталады: ү= (Е, — Е0) : һ; (\v — тербеліс жиілігі; Е{ — қоздырылған деңгейдегі электрон энергиясы; Е0 —негізгі деңгейдегі электрон энергиясы; һ — Планк тұрактысы).
Атомдық спектрмен салыстырғанда, толық молекулалық спектрлер әлдеқайда күрделі. Олар бір-біріне өте жақын, жиі тшті кейде бірігіп, бүтін бір жолақ болып көрінетін көптеген сызықтан тұрады. Мұндай спектрлер молекуладағы өте күрделі және көптеген құбылыстар мен өзгерістерді көрсетеді, мысалы, ядроның тербелуі және оның тепе-теңдік жағдайдан ауытқуы, электрондардың ауысуы, кванттық өзгерістер, т. б.
Молекулалық спектрлер көбіне сіңіру спектрі болады, ал олардан шығару спектрін алу қиын, өйткені молекула электромагниттік тербеліс шығару үшін, оны қоздыру керек. Әрине, күрделі молекула электрлік әсер не қыздыру кезінде қозудын орнына оңай ыдырап, жекеленген атомдарға жіктеледі және осы кезде пайда болатын шығару спектрі өте әлсіз де, оның есесіне сіңіру спектрі айқын, басым болады.
Молекула құрылысын спектрлік әдіспен зерттегенде, әр түрлі облыста сәйкес орналасқан толқын ұзындығымен жұмыс жүргізуге тура келеді. Әдетте, мынадай спектрлі облыстар белгілі: а) шамамен толқын ұзындығы 105— 104 см аралықтағы көзге көрінетін облыстағы және ультракүлгін (УҚ); б) толқын ұзьшдығы 104 — —103 см немесе 1—50 мк аралығындағы, көзге көрінбейтін инфра-қызыл (ИҚ) сәулелер; в) ИҚ сәуледен алыс 103— 10^2см немесе 50—250 мк аралығында орналасқан толқындар. Мұның әрі радио-спектроскопия әдісімен зерттелетін микротолқынды облыстар ор-наласады.
16. Магнит өрісіндегі атомның әрекеті. Зееман және Пашен-Бак эффектілері.
Зееман эффектісі - магнит өрісі әсерінен атомның, т.б. атомдық жүйелердің энергия деңгейлері мен спектрлік сызықтарының жіктелуі. Бұл құбылысты голланд физигі П.Зееман (1865 – 1943) ашқан (1896). Магнит өрісі әсерінен энергия деңгейлері зеемандық қосымша деңгейлерге жіктеледі: і және k қосымша деңгейлердің арасындағы ауысулар кезінде бір спектрлік сызықтың орнына бірнеше полярланған құраушылар түзіледі. Магнит өрісі кернеулігінің (Н) бағытына перпендикуляр бағыттағы дара спектрлік сызықтар үшін (1-сурет) Н-тың бағытымен полярланған σ-құраушының алғашқы сызықтарымен салыстырғанда ығыспаған зеемандық триплет (үш еселі) және Н-қа перпендикуляр полярланған әрі π-мен салыстырғанда симметриялы σ-құраушылар пайда болады (жай Зееман эффектісі және қалыпты Зееман эффектісі, 2-суретті қ.). Зееман эффектісінің жоғары ретті дублеттері (екі еселі) мен мультиплеттері (көп еселі) үшін жіктелудің күрделі бейнесі байқалады: бір-бірінен бірдей қашықтықта тұрған бірнеше σ-құраушылары және олармен салыстырғанда симметриялы екі σ-құраушылар тобы (аномальды немесе күрделі Зееман эффектісі) түзіледі. Жіктелудің шамасы Н-қа пропорционал және оның мәні салыстырмалы түрде аз (H¤20 кЭ үшін оның шамасы -нің ондық үлесіндей). Күшті магнит өрісінде күрделі Зееман эффектісінің орнына зеемандық триплетті (Пашен-Бак эффектісі) байқауға болады. Зееман эффектісі кванттық жүйенің (мысалы, атомның) магниттік моментінің (μ) болуымен түсіндіріледі. Ол атомның механикалық моментімен (M) байланысқан және кеңістікте белгілі бір бағытпен ғана бағдарлануы мүмкін. Н-тың бағытындағы магниттік моменттің (μ) әрбір проекциясына (Н) қосымша энергия сәйкес келеді де, деңгей жіктеледі. Зеемандық жіктелу бейнесін зерттеу арқылы атомның және атомдық жүйелердің нәзік түзілістерін талдауға болады. Бұл эффектінің негізінде кванттық электроника құрылғылары жасалады.
Штарк эффектi
Штарк эффект дегеніміз - сыртқы электр өрісіндегі атомдардың электронды мүшелерінің орын ауыстыруы және бөлінуі.
Штарк эффектісі тұрақты және айнымалы (соның ішінде жарық) электр өрістерінде де болады. Екінші жағдайда оны AC-Stark эффектісі деп атайды.
Электрондық терминдер сыртқы өрісте ғана емес, сонымен қатар көрші атомдар мен молекулалар құрған өрісте де орын ауыстырады. Старк эффектісі химиядағы үлкен маңызы бар кристалды өріс теориясының негізінде жатыр. Өзгермелі Штарк эффектісін қолдану лазерлік сәулеленуді қолдана отырып, әртүрлі металдардың атомдарын ультра төмен температураға дейін салқындатуға мүмкіндік берді (қараңыз: Сисифей салқындатуы).
Йоханнес Штарк 1913 жылы электр өрісіндегі оптикалық сызықтардың бөліну құбылысын ашты, сол үшін оған 1919 жылы Нобель сыйлығы берілді. Штаркқа қарамастан және зерттеушілердің пікірінше, оған дейін эффект итальяндық физик Антонио Ло Сурдо ашқан.
Сызықтық Штарк эффектісі, яғни шамасы электр өрісінің кернеулігінің бірінші дәрежесіне пропорционал болатын спектрлік мүшелердің бөлінуі тек сутегі тәрізді атомдарда байқалады. Бұл факт тек осындай атомдар арқылы орбиталық кванттық санның әртүрлі мәндерімен терминдердің азғындауын көрсететіндігімен түсіндіріледі.
Квадраттық Штарк эффекті
Көптеген атомдар сутегі тәрізді емес, және олардың спектрлік сызықтарының электр өрісінде бөлінуі электр өрісі кернеулігінің квадратына пропорционалды. Бұл Старк эффектісі квадраттық деп аталады. Бұл эффект туралы теория 1927 жылы жасалған. Ол n бас кванттық санымен және орбиталық квант санымен сипатталатын деңгей m магниттік кванттық сан модулінің мүмкін мәндерінің санына сәйкес l + 1 ішкі деңгейлерге бөлінеді деп мәлімдейді. Әрбір төменгі деңгейдің орын ауыстыруы электр өрісі кернеулігінің квадратына пропорционалды, бірақ шамасы бойынша әр түрлі. Ең үлкен орын ауыстырудың деңгейі m = 0, ең кіші - m = l болатын деңгейге ие.
19. Радиоактивтілік құбылысы. Радиоактивті ыдырау заңы. Жасанды радиоактивтілік.