FIZIKAS eksÄmena jautÄjumu atbildes - Fizmati
FIZIKAS eksÄmena jautÄjumu atbildes - Fizmati
FIZIKAS eksÄmena jautÄjumu atbildes - Fizmati
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>FIZIKAS</strong> eksāmena jautājumu <strong>atbildes</strong><br />
23. Atomu un molekulu enerģijas līmeņi<br />
Pirmais atoma gaismas izstarošanas mehānismu no kvantu teorijas viedokļa aplūkoja N.Bors. Viņš atteicās no<br />
priekšstata par to, ka elektroni atomos izturas kā oscilatori, kas saistīti ar kvazielastīgiem spēkiem. Izejot no fakta,<br />
ka pastāv emisijas un absorbcijas šauras spektrāllīnijas, un no Einšteina (resp.,Planka) kvantu hipotēzes, Bors<br />
secināja, ka atoms var atrasties tikai noteiktos, diskrētos, stacionāros stāvokļos, kuros tā enerģija ir W0,...,Wi, ... Wk<br />
... Atrodoties šādos stāvokļos, atoms neizstaro (t.s. pirmais Bora postulāts). Iztarojot atoms pāriet no stāvokļa ar<br />
lielāku enerģiju uz stāvokli ar mazāku enerģiju, absorbējot – otrādi. Atoms var absorbēt tikai stingri noteiktas<br />
enerģijas porcijas, kas to pārceļ jaunos stacionāros stāvokļos ar lielāku enerģiju. Tāpēc saskaņā ar enerģijas<br />
nezūdamības likumu absorbcijas līniju frekfences jeb absorbētās enerģijas porcijas (kvantus) izsaka vienādības<br />
W1-W0=hv10, W2-W1=hv21, W3-W2=hv32,<br />
W2-W0=hv20 utt.<br />
Šeit W0 ir atoma enerģija stacionārā stāvoklī ar vismazāko enerģiju – normālā, neierosinātā jeb pamatstāvoklī. Ja<br />
kāda iemesla dēļ atoms pāriet no pamatlīmeņa uz augstāku enerģijas līmeni, t.i., pāriet uz stacionāru stāvokli ar<br />
lielāku enerģiju – atoms tiek ierosināts. Šo ierosmes enerģiju atoms atdod, izstarojot kvantus, resp., foronu.<br />
Grafiski emisijas un absorbcijas procesus var parādīt ar bultām starp stacionārajiem enerģijas līmeņiem.<br />
W4<br />
W3<br />
hv32<br />
hv32<br />
W2<br />
hv31<br />
hv21<br />
W1<br />
hv03<br />
hv30<br />
hv10<br />
hv20<br />
hv10<br />
W0<br />
1.att Atoma enerģijas līmeņi<br />
Attēlā parādīta atoma pāreja no pamatstāvokļa 3. ierosinātajā stāvoklī, absorbējot kvantu hv03. Pamatstāvoklī atoms<br />
var atgriesties pa dažādiem ceļiem, izstarojot fotonus ar dažādām enerģijām. Piemēram no enerģētiskā stāvokļa W3<br />
atoms var uzreiz pāriet pamatstāvoklī W0, izstarojot fotonu enerģiju W3-W0=hv30. Atoms uz 0 līmeni var pāriet arī<br />
pa citādu ceļu (visi iespējamie ceļi uzrādīti 1.attēlā). Tikai ne visas pārejas realizējās. Var notikt tikai tās pārejas,<br />
kuras atļauj t.s. izvēles likumi. Visas pārejas nav vienādi varbūtīgas, tapēc spektrāllīniju intensitātes, kas atbilst<br />
dažādām pārejām, nav vienādas.<br />
Kad notiks dotā pāreja uz kādu konkrētu enerģijas līmeni nav iespējam noteikt, net ja atomu skaits Nk, kas atrodas<br />
stāvoklī Wk ir liels, tad spontāno pāreju skaits k®i laika vienībā ir šāds:<br />
deltaNki=Aki*Nk<br />
Lielumu Aki sauc par spontānās pārejas varbūtību (Einšteina koeficentu).Tas rāda dotās pārejas aktu skaitu sekundē<br />
vienā atomā un līdz ar to dotajai pārejai atbilstošās spektrāllīnijas intensitāti. Aki un vidējais laiks starp divām<br />
pārejām tki ir savā starpā saistīti šādi:<br />
tki= 1 . (1)<br />
Aki<br />
Pie vairākām iespējamajām pārejām uz zemākiem līmeņiem<br />
tki= 1 .<br />
Šis darbs ir nācis no http://datzb.intelctuals.net/ - LU FMF DatZB Darbu Arhīva 56/56<br />
©2002-2003 DatZB Team
Change language