原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理學 りがく 是 ぜ 研究 けんきゅう 物 ぶつ 质之间,或 ある 光 ひかり 与 あずか 物 もの 质的相互 そうご 作用 さよう [1] ,
其研究 けんきゅう 尺度 しゃくど 約 やく 一 いち 至 いたり 數 すう 個 こ 原子 げんし ,能 のう 量 りょう 尺度 しゃくど 約 やく 幾 いく 個 こ 電子 でんし 伏 ふく 特 とく 。[2] [3] [4]
这三个物理学的领域研究通常是紧密关联的。
原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理學 りがく 使用 しよう 经典物理 ぶつり 学 がく 、半 はん 经典物理 ぶつり 学 がく 、与 あずか 量子 りょうし 物理 ぶつり 学 がく 的 てき 研究 けんきゅう 方法 ほうほう 。
通常 つうじょう 情況 じょうきょう 下 か ,此理論 ろん 的 てき 應用 おうよう 包含 ほうがん 原子 げんし 发射 或 ある 吸收 きゅうしゅう 光子 こうし 、激 げき 发态原子 はらこ 和 かず 分子 ぶんし 的 てき 电磁辐射 和 わ 散 ち 射 い ,光 ひかり 谱分析 ぶんせき ,激 げき 光 こう 和 わ 激 げき 微 ほろ 波 なみ 的 てき 产生,以及对物质光学 がく 性 せい 质的研究 けんきゅう 。
歷史 れきし [ 编辑 ]
玻爾模型 もけい 中 なか 的 てき 氫原子 げんし
18世紀 せいき ,道 みち 耳 みみ 吞提出 ていしゅつ 原子 げんし 理論 りろん ,認 みとめ 為 ため 一切 いっさい 物質 ぶっしつ 由 よし 不可 ふか 分割 ぶんかつ 的 てき 原子 げんし 組成 そせい ,也就是 ぜ 由 ゆかり 化學 かがく 元素 げんそ 組成 そせい 。當時 とうじ 他 た 們雖然 しか 不知 ふち 道 どう 原子 げんし 是 ぜ 什麼 いんも ,但 ただし 可 か 依據 いきょ 它們的 てき 性質 せいしつ 分 ぶん 門別 もんべつ 類 るい ,19世紀 せいき 中 ちゅう 晚期 ばんき ,由 ゆかり 約 やく 翰·紐 ひも 蘭 らん 茲和 わ 門 もん 得 とく 列 れつ 夫 おっと 根據 こんきょ 他 た 們的性質 せいしつ ,製 せい 成 なり 元素 げんそ 周期 しゅうき 表 ひょう [5] 。
19世紀 せいき 時 じ ,許多 きょた 科學 かがく 家 か 如菲涅耳 みみ 、夫 おっと 朗 ろう 和 わ 斐等 ひとし ,試 ためし 圖 ず 解釋 かいしゃく 光 ひかり 譜 ふ 線 せん 的 てき 現象 げんしょう ,使 つかい 得 とく 光物 ひかりもの 理學 りがく 和 かず 原子 げんし 物理 ぶつり 結合 けつごう 在 ざい 一起 かずき [6] 。
到 いた 了 りょう 19世紀 せいき 末 まつ ,許多 きょた 物理 ぶつり 學 がく 家 か 提出 ていしゅつ 解釋 かいしゃく 黑 くろ 體 たい 輻射 ふくしゃ 與 あずか 原子 はらこ 光 ひかり 譜 ふ 的 てき 理論 りろん ,其中最 さい 有名 ゆうめい 的 てき 是 ぜ 波 なみ 耳 みみ 解釋 かいしゃく 氫原子 げんし 光 ひかり 譜 ふ 的 てき 玻耳模型 もけい [5] 。
但 ただし 是 これ 玻耳模型 もけい 的 てき 適用 てきよう 範圍 はんい 較窄,無法 むほう 解釋 かいしゃく 如光 ひかり 電 でん 效 こう 應 おう 、康 かん 普 ひろし 頓 とみ 效 こう 應 おう 和 かず 太陽光 たいようこう 譜 ふ 線 せん 的 てき 缺陷 けっかん 等 とう ,最終 さいしゅう 產 さん 生 せい 全 ぜん 新 しん 的 てき 物理 ぶつり 理論 りろん :量子力學 りょうしりきがく [7] 。
物 もの 质的经典谐振子 ふりこ 模型 もけい [ 编辑 ]
早期 そうき 许多尝试解 かい 释折 おり 射 しゃ 率 りつ 的 てき 模型 もけい 都 と 认为原子 げんし 系 けい 统中的 てき 电子 可 か 以用保 ほ 罗·德 とく 鲁德和 わ 亨 とおる 德 とく 里 さと 克 かつ ·洛 らく 伦兹的 てき 经典理 り 论来解 かい 释。
他 た 们提出 ていしゅつ 的 てき 理 り 论尝试给出物 でもの 质的折 おり 射 しゃ 率 りつ 依 よ 赖于光波 こうは 长的解 かい 释。
在 ざい 这个模型 もけい 中 ちゅう ,入射 にゅうしゃ 的 てき 电磁波 は 使 つかい 得 とく 束 たば 缚与原子 げんし 的 てき 电子谐振 ,该振幅 はば 取 と 决于入射 にゅうしゃ 光 こう 的 てき 频率 和 かず 谐振子 ふりこ 的 てき 本 ほん 征 せい 频率。
来 らい 自 じ 于很多 た 谐振子 ふりこ 的 てき 出射 しゅっしゃ 光波 こうは 的 てき 线性叠加 将 はた 使 つかい 得 とく 光波 こうは 速度 そくど 变慢。
[8] :4–8
早期 そうき 的 てき 物 ぶつ 质与光 こう 的 てき 量子 りょうし 模型 もけい [ 编辑 ]
1900年 ねん ,马克斯·普 ふ 朗 ろう 克 かつ 提出 ていしゅつ 了 りょう 一个公式描述空腔中达到热平衡 へいこう 状 じょう 态下电磁场 的 まと 性 せい 质的公式 こうしき 。[8] :8–9
他 た 的 てき 模型 もけい 考 こう 虑了多 た 个驻波 的 てき 线性叠加。在 ざい 一 いち 维状态下,假 かり 设空腔长度 ど 为
L
{\displaystyle L}
,那 な 么只有 ゆう 波数 はすう 为
k
=
n
π ぱい
L
{\displaystyle k={\frac {n\pi }{L}}}
,
且
n
{\displaystyle n}
是 これ 正 せい 整数 せいすう ,的 てき 正弦 せいげん 波 は 可 か 以存在 そんざい 于空腔中。
这个方 かた 程 ほど 所 しょ 描述的 てき 驻波可 か 以表示 ひょうじ 为
E
(
x
)
=
E
0
sin
(
n
π ぱい
L
x
)
{\displaystyle E(x)=E_{0}\sin \left({\frac {n\pi }{L}}x\right)\,\!}
,
其中E 0 是 これ 电场 的 てき 振幅 しんぷく 。
以此作 さく 为基础,就可以推导出普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 黑 くろ 体 たい 辐射定律 ていりつ 。[8] :4–8,51–52
1911年 ねん ,欧 おう 内 ない 斯特·卢瑟福 ぶく 基 もと 于α あるふぁ 粒子 りゅうし 散 ち 射 い 实验的 てき 结果总结得 え 到 いた ,原子 はらこ 有一 ゆういち 个中心的 しんてき 点 てん 状 じょう 的 てき 质子 。
根 ね 据 すえ 库仑定律 ていりつ ,电子在 ざい 小 しょう 尺度 しゃくど 下 か 会 かい 被 ひ 质子强烈 きょうれつ 吸引 きゅういん ,于是他 た 认为电子在 ざい 绕着质子做圆周 しゅう 运动。
1913年 ねん ,尼 あま 尔斯·玻尔 结合了 りょう 卢瑟福 ぶく 模型 もけい 和 かず 普 ひろし 朗 ろう 克 かつ 的 てき 量 りょう 化 か 概念 がいねん 提出 ていしゅつ 了 りょう 玻尔模型 もけい 。
电子只 ただ 有 ゆう 在 ざい 特定 とくてい 的 てき 轨道下 か 在 ざい 可 か 以稳定 てい 存在 そんざい ,并且不 ふ 向 こう 外 そと 发光。
当 とう 电子在 ざい 轨道之 の 间跃迁时,电子可 か 以发射 い 或 ある 吸收 きゅうしゅう 光 こう ,光 ひかり 的 てき 波 なみ 长取决于不同 ふどう 轨道之 の 间的能 のう 量 りょう 差 さ 。
他 た 的 てき 能 のう 级理论预测的结果与 あずか 当 とう 时的实验结果吻合 ふんごう 的 てき 很好。[8] :9–10
这些基 もと 于驻波 は 的 てき 分立 ぶんりつ 能 のう 级的结果,与 あずか 连续的 てき 经典谐振子 ふりこ 模型 もけい 不一致 ふいっち 。[8] :8
阿 おもね 尔伯特 とく ·爱因斯坦在 ざい 1905年 ねん 的 てき 光 ひかり 电效应解 かい 释中,提出 ていしゅつ 了 りょう 频率为
ν にゅー
{\displaystyle \nu }
的 てき 光波 こうは 对应于能量 りょう 为
h
ν にゅー
{\displaystyle h\nu }
的 てき 光子 こうし 。
1917年 ねん 爱因斯坦提出 ていしゅつ 了 りょう 三 さん 个原子 げんし 过程:受激辐射 ,自 じ 发辐射 しゃ ,和 わ 吸收 きゅうしゅう 光子 こうし 来 らい 扩充玻尔模型 もけい 。[8] :11
原子 はらこ 和 かず 分子 ぶんし 物理 ぶつり 學 がく [ 编辑 ]
原子 げんし 物理 ぶつり 学 がく 是 ぜ 原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理学 りがく 的 てき 一 いち 个领域 いき ,通常 つうじょう 研究 けんきゅう 原子核 げんしかく 和 わ 电子 组成的 てき 孤立 こりつ 系 けい 统。与 あずか 此相对应的 てき 分子 ぶんし 物理 ぶつり 学 がく 通常 つうじょう 研究 けんきゅう 分子 ぶんし 的 てき 物理 ぶつり 性 せい 质,例 れい 如多个原子 げんし 散 ち 射 い 构成分子 ぶんし 的 てき 过程。
原子 げんし 物理 ぶつり 通常 つうじょう 被 ひ 认为与 あずか 核 かく 动力或 ある 核 かく 武器 ぶき 有 ゆう 关,这是对两个近义词“原子 げんし 的 てき ”(atomic)和 かず “原子核 げんしかく 的 てき ”(nuclear)的 てき 概念 がいねん 混淆 こんこう 所 しょ 致。
然 しか 而,对物理学 りがく 家 か 而言,在 ざい 原子 げんし 物理 ぶつり 的 てき 研究 けんきゅう 中 ちゅう ——将 はた 原子 げんし 作 さく 为一个整体系统包括原子核与其核外电子;而在核 かく 物理 ぶつり 的 てき 研究 けんきゅう 中 ちゅう ——通常 つうじょう 只 ただ 考 こう 虑原子核 げんしかく 及核子 こ 的 てき 演 えんじ 变。
原子 はらこ 和 かず 分子 ぶんし 物理 ぶつり 学 がく 的 てき 重要 じゅうよう 实验方法 ほうほう 通常 つうじょう 包括 ほうかつ 不同 ふどう 形式 けいしき 的 てき 光 ひかり 谱学 。
分子 ぶんし 物理 ぶつり 通常 つうじょう 与 あずか 理 り 论化学 がく ,物理 ぶつり 化学 かがく ,和 わ 化学 かがく 物理 ぶつり 的 てき 研究 けんきゅう 方向 ほうこう 有 ゆう 交叠。
[9]
这两个领域 いき 主要 しゅよう 关注的 てき 内容 ないよう 是 ぜ 电子结构 和 かず 电子结构改 あらため 变的动态过程。
一般来讲人们通常使用量子力学 りょうしりきがく 来 らい 研究 けんきゅう 这些过程。在 ざい 分子 ぶんし 物理 ぶつり 学 がく 的 てき 领域,这些方法 ほうほう 也通常 つうじょう 被 ひ 称 しょう 为量子 りょうし 化学 かがく 。
分子 ぶんし 物理 ぶつり 学 がく 中 ちゅう 一个很重要的方法是,将 はた 原子 げんし 物理 ぶつり 学 がく 中 ちゅう 原子 げんし 轨道理 り 论延伸 えんしん 为分子 ぶんし 轨道理 り 论。
[10]
分子 ぶんし 物理 ぶつり 学 がく 通常 つうじょう 关注分 ぶん 子中 こなか 的 てき 原子 げんし 过程,同 どう 时也关注不同 ふどう 分子 ぶんし 结构 带来的 てき 影 かげ 响。
除 じょ 了 りょう 原子 げんし 中 ちゅう 存在 そんざい 电子的 てき 激 げき 发态,分子 ぶんし 也存在 そんざい 不同 ふどう 的 てき 转动或 ある 振 ふ 动激发态。
这些转动或 ある 振 ふ 动过程 ほど 也是量子 りょうし 化 か 的 てき ,它们存在 そんざい 分立 ぶんりつ 的 てき 能 のう 级 。
不同 ふどう 的 てき 转动量子 りょうし 态中存在 そんざい 的 てき 最小 さいしょう 的 てき 能 のう 量 りょう 差 さ 所 しょ 对应的 てき 谱线通常 つうじょう 在 ざい 远红外 区域 くいき (大 だい 约30-150微 ほろ 米 べい 波 は 长),这也是 ぜ 纯的分子 ぶんし 转动谱线的 てき 特 とく 征 せい ,而振动谱线通常 つうじょう 处于近 きん 红外区域 くいき (约1-5微 ほろ 米 べい )。
这种光 こう 谱特性 せい 导致电子跃迁对应的 てき 光子 こうし 能 のう 量 りょう 通常 つうじょう 在 ざい 可 か 见光和 わ 紫 むらさき 外 がい 区域 くいき 。
通 つう 过测量 りょう 分子 ぶんし 的 てき 转动和 わ 振 ふ 动光谱的特性 とくせい ,我 わが 们可以计算出 さんしゅつ 分 ぶん 子中 こなか 原子核 げんしかく 之 の 间的距离。
[11]
与 あずか 许多其他科学 かがく 领域类似,并没有 ゆう 必要 ひつよう 严格的 てき 区分 くぶん 这两个领域 いき 。通常 つうじょう 人 じん 们使用 しよう “原子 げんし 物理 ぶつり 学 がく ”来 らい 指 ゆび 代 だい 广义的 てき 原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理学 りがく 。原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理学 りがく 也被认为是 ぜ 物理 ぶつり 学 がく 众多研究 けんきゅう 领域下 か 的 てき 一 いち 个大分 おおいた 类。
光物 ひかりもの 理學 りがく [ 编辑 ]
光物 ひかりもの 理学 りがく 通常 つうじょう 研究 けんきゅう 电磁辐射 的 てき 产生,电磁辐射的 てき 性 せい 质,以及电磁辐射与 あずか 物 もの 质的相互 そうご 作用 さよう ,尤 ゆう 其是对物质的操 みさお 控 ひかえ 。
[12]
光物 ひかりもの 理学 りがく 不同 ふどう 于光学 こうがく ,和 わ 光学 こうがく 工程 こうてい ,因 いん 为它们研究 けんきゅう 的 てき 侧重点 てん 不同 ふどう ;然 しか 而它们之间的区 く 别也不 ふ 是 ぜ 很大,因 いん 为光物理 ぶつり 学 がく 基 もと 础研究 けんきゅう 中 ちゅう 所 しょ 使用 しよう 的 てき 实验仪器也常被 ひ 用 よう 于应用 よう 光学 こうがく 和光 わこう 学 がく 工程 こうてい 。
也有 やゆう 一些人同时从事与光学的基础研究和应用技术的开发。
[13]
光物 ひかりもの 理学 りがく 的 てき 研究 けんきゅう 者 しゃ 使用 しよう 或 ある 者 もの 开发新 しん 的 てき 光源 こうげん ,使 つかい 得 とく 他 た 们的光源 こうげん 可 か 以发出 で 电磁波 は 谱 上 うえ 从微 ほろ 波 なみ 到 いた X射 い 线 的 まと 光 こう 。
这个领域通常 つうじょう 包括 ほうかつ 产生和 わ 探 さがせ 测光,线性 和 わ 非 ひ 线性光学 こうがく ,和 わ 光 ひかり 谱学 。对激 げき 光 こう 的 てき 研究 けんきゅう 和 わ 激 げき 光 こう 光 こう 谱学的 てき 也是光学 こうがく 物理 ぶつり 的 てき 一 いち 个重要 よう 方向 ほうこう 。
光物 ひかりもの 理学 りがく 中 ちゅう 主要 しゅよう 的 てき 研究 けんきゅう 方向 ほうこう 为量子 りょうし 光学 こうがく 和 わ 相 あい 干 ひ 性 せい ,以及高 だか 频激光 こう 如飞秒 激 げき 光 こう 。
光物 ひかりもの 理学 りがく 的 てき 研究 けんきゅう 对于其他研究 けんきゅう 领域也提供 ていきょう 了 りょう 很好的 てき 理 り 论和实验支持 しじ ,如孤立 こりつ 原子 げんし 对于超 ちょう 短 たん 的 てき 强 きょう 电磁场的非 ひ 线性响应,原子 はらこ 和 かず 共振 きょうしん 腔在 ざい 强 きょう 场下的 てき 相互 そうご 作用 さよう ,以及电磁场的量子 りょうし 性 せい 质。
[14]
光物 ひかりもの 理学 りがく 的 てき 其他重要 じゅうよう 研究 けんきゅう 方向 ほうこう 包括 ほうかつ :研 けん 发新型 がた 纳米尺度 しゃくど 的 てき 光学 こうがく 观测技 わざ 术,衍射光学 こうがく ,低 てい 相 あい 干 ひ 性 せい 干涉 かんしょう 学 がく ,光学 こうがく 相 しょう 干 ひ 断 だん 层扫描 ,以及近 きん 场显微 ほろ 镜。
光物 ひかりもの 理学 りがく 的 てき 研究 けんきゅう 的 てき 重点 じゅうてん 在 ざい 于超快 かい 、超 ちょう 短 たん 的 てき 光学 こうがく 及相关技术。
光物 ひかりもの 理学 りがく 的 てき 应用使 し 得 とく 通 つう 讯 ,医学 いがく ,制 せい 造 づくり 业 ,和 わ 娱乐业 等 とう 行 くだり 业产生 せい 了 りょう 进步。
[15]
现代方法 ほうほう [ 编辑 ]
现代量子力学 りょうしりきがく 的 てき 产生是 ぜ 基 もと 于两套理论体系 けい 的 てき 提出 ていしゅつ :维尔纳·海 うみ 森 もり 堡 的 てき 矩 のり 阵力学 がく 和 わ 埃 ほこり 尔温·薛定谔的 てき 波 なみ 动力学 がく 。
[8] :12
在 ざい 原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理学 りがく 中 ちゅう 存在 そんざい 这多种的半 はん 经典方法 ほうほう 。具体 ぐたい 使用 しよう 量子力学 りょうしりきがく 还是经典物理 ぶつり 的 てき 方法 ほうほう 取 と 决于具体 ぐたい 的 てき 问题。
原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理学 りがく 中 ちゅう ,因 いん 为近些年计算成本 なりもと 和 かず 计算复杂度 ど 的 てき 大幅 おおはば 下降 かこう ,半 はん 经典的 てき 处理方法 ほうほう 被 ひ 广泛用 よう 于计算 さん 物理 ぶつり 中 ちゅう 。
当 とう 物 もの 质处于激光 こう 的 てき 作用 さよう 下 か ,通常 つうじょう 人 じん 们结合 あい 使用 しよう 经典的 てき 电磁场模型 がた 和 わ 完全 かんぜん 量子 りょうし 化 か 的 てき 原子 げんし 或 ある 分子 ぶんし 模型 もけい 。[8] :14
因 いん 为使用 よう 了 りょう 经典的 てき 电磁场模型 がた ,所 しょ 以它不能 ふのう 处理自 じ 发辐射 しゃ 问题。[8] :16
半 はん 经典方法 ほうほう 适用于多种系统[3] :997 ,尤 ゆう 其是处于高 だか 强度 きょうど 激 げき 光 こう 下 か 系 けい 统。[3] :724
光物 ひかりもの 理学 りがく 和 かず 量子 りょうこ 光学 こうがく 的 てき 区 く 别在于前者 しゃ 使用 しよう 半 はん 经典方法 ほうほう ,而后者 しゃ 通常 つうじょう 使用 しよう 完全 かんぜん 的 てき 量子力学 りょうしりきがく 方法 ほうほう 。
当 とう 使用 しよう 半 はん 经典方法 ほうほう 研究 けんきゅう 碰撞的 てき 动力学 がく 过程时,原子 げんし 或 ある 分子 ぶんし 内部 ないぶ 的 てき 自由 じゆう 度 ど 通常 つうじょう 被 ひ 考 こう 虑为量子 りょうし 化 か 。
同 どう 时量子 りょうし 系 けい 统的相 しょう 对移动被视为经典过程。[3] :556
当 とう 考 こう 虑中速 そく 或 ある 高速 こうそく 碰撞时,可 か 以使用 しよう 经典方法 ほうほう 处理原子核 げんしかく ,并用完全 かんぜん 量子力学 りょうしりきがく 的 てき 方法 ほうほう 处理电子;
然 しか 而该近似 きんじ 在 ざい 低速 ていそく 碰撞下 か 失效 しっこう 。[3]
另一种半经典的研究电子动力学的方法是蒙 こうむ 特 とく 卡罗方法 ほうほう 。
通常 つうじょう 可 か 以用完全 かんぜん 的 てき 量子力学 りょうしりきがく 方法 ほうほう 计算出 さんしゅつ 电子的 てき 初 はつ 始 はじめ 分布 ぶんぷ ,然 しか 后 きさき 用 よう 完全 かんぜん 的 てき 经典力学 りきがく 处理之 の 后 きさき 的 てき 电子运动过程。[3] :871
孤立 こりつ 原子 げんし 和 わ 分子 ぶんし [ 编辑 ]
原子 げんし 分子 ぶんし 与 あずか 光物 ひかりもの 理学 りがく 通常 つうじょう 认为原子 げんし 或 ある 分子 ぶんし 处于孤立 こりつ 状 じょう 态。
原子 げんし 模型 もけい 只 ただ 包括 ほうかつ 一 いち 个原子核 げんしかく ,及其周 しゅう 围环绕的一个或多个束缚态电子,而最简单的 てき 分子 ぶんし 模型 もけい 通常 つうじょう 被 ひ 认为是 ぜ 氢分子 ぶんし 和 わ 氢分子 ぶんし 离子 。
通常 つうじょう 被 ひ 研究 けんきゅう 的 てき 过程包括 ほうかつ :电离 ,多 た 光子 こうし 过程 ,以及光子 こうし 或 ある 原子 げんし 碰撞导致的 てき 激 げき 发 。
当 とう 我 わが 们考虑的孤立 こりつ 原子 げんし 或 ある 分子 ぶんし 处于气态 或 ある 等 とう 离子态 时,如果分子 ぶんし -分子 ぶんし 相互 そうご 作用 さよう 的 てき 时间尺度 しゃくど 远大于原子 げんし -分子 ぶんし 过程,那 な 么孤立 こりつ 原子 げんし 或 ある 分子 ぶんし 就是一个很好的近似模型。
我 わが 们可以认为单个的分子 ぶんし 在 ざい 我 わが 们研究 けんきゅう 的 てき 时间尺度 しゃくど 下 か 处于孤立 こりつ 状 じょう 态。
根 ね 据 すえ 这个假 かり 设,原子 げんし 分子 ぶんし 物理 ぶつり 学 がく 也可以作为等 とう 离子体 たい 物理 ぶつり 学 がく 和 わ 大 だい 气物理学 りがく 的 てき 基 もと 础理论,即 そく 使 つかい 它们研究 けんきゅう 的 てき 是 ぜ 大量 たいりょう 的 てき 分子 ぶんし 。
电子分布 ぶんぷ [ 编辑 ]
核 かく 外 がい 电子形成 けいせい 概念 がいねん 上 じょう 的 てき 壳层结构,然 しか 而实际上它们处于概 がい 率 りつ 上 じょう 的 てき 电子云 うん 分布 ぶんぷ 。
一个原子的最低能级称为基 もと 态 ,它可以通过吸收 きゅうしゅう 光子 こうし ,受到磁场 作用 さよう ,或 ある 其他粒子 りゅうし 的 てき 碰撞 来 らい 变成激 げき 发态 。
当 とう 电子处于壳层内 ない 时通常 つうじょう 被 ひ 称 しょう 为束 たば 缚态 。将 はた 该束缚态电子移出 いしゅつ 其壳层及原子核 げんしかく 的 てき 吸引 きゅういん 至 いたり 无穷远所需要 じゅよう 的 てき 能 のう 量 りょう 被 ひ 称 しょう 为结合能 のう 。
如果电子吸收 きゅうしゅう 的 てき 能 のう 量 りょう 超 ちょう 过结合 あい 能 のう ,根 ね 据 すえ 能 のう 量 りょう 守恒 もりつね 定律 ていりつ ,过剩的 てき 能 のう 量 りょう 转化为电子 こ 的 てき 动能。
该过程 ほど 通常 つうじょう 被 ひ 称 しょう 为电离 过程。
如果电子吸收 きゅうしゅう 的 てき 能 のう 量 りょう 小 しょう 于结合 あい 能 のう ,它将跃迁到一 いち 个激 げき 发态或 ある 一 いち 个虚 きょ 拟态 。
经过足 あし 够长时间之 の 后 きさき ,一个激发态的电子通过自 じ 发辐射 しゃ 可 か 以跃迁到一个低能级态,在 ざい 此过程 ほど 中 ちゅう 系 けい 统将释放一 いち 个光子 こ 。
根 ね 据 すえ 能 のう 量 りょう 守恒 もりつね 定律 ていりつ ,该光子 こうし 的 てき 能 のう 量 りょう 等 とう 于两个原子 げんし 能 のう 级的能 のう 量 りょう 差 さ 。
然 しか 而,如果原子 げんし 内 ない 层(inner shell)存在 そんざい 一 いち 个空穴 あな ,并且激 げき 发态的 てき 电子可 か 以跃迁并填补该空 そら 穴 あな ,该跃迁的能 のう 量 りょう 差 さ 可 か 以转移 うつり 至 いたり 另外一个束缚态电子,并使其电离。
这就是 ぜ 俄 にわか 歇效应 ,在 ざい 该跃迁过程 ほど 中 ちゅう 并不会 かい 产生光子 こうし 。
该效应使得 とく 一个高能入射电子或光子(如X-射 い 线 )可 か 以先电离一个内层电子产生空穴,然 しか 后 きさき 使 し 高 だか 能 のう 级电子 こ 向 むこう 下 か 跃迁,并通过俄歇效应使得 とく 另一个束缚态电子电离。
也就使 し 得 とく 一个入射粒子电离两个电子称为了可能。
由 よし 吸收 きゅうしゅう 光子 こうし 导致的 てき 电子跃迁存在 そんざい 着 ぎ 严格的 てき 选择定 てい 则 ,然 しか 而由电子散 ち 射 い 导致的 てき 跃迁通常 つうじょう 并没有 ゆう 这种要求 ようきゅう 。
相 あい 关条目 め [ 编辑 ]
参考 さんこう 文献 ぶんけん [ 编辑 ]
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