СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ


СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ
СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ

       
элементарные акты соударения двух ат. ч-ц (атомов, молекул, эл-нов или ионов), при к-рых структура и строение ядер не изменяются. С. а. делятся на упругие и неупругие. При у п р у г о м С. а. суммарная кинетич. энергия соударяющихся ч-ц остаётся прежней — она лишь перераспределяется между ч-цами, а направления движения ч-ц меняются. В неупругом С. а. изменяются внутр. энергии сталкивающихся ч-ц (они переходят на др. уровни энергии) и соотв. изменяется их полная кинетич. энергия. При этом меняется электронное состояние атома либо колебат. или вращат. состояние молекулы (см. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СПЕКТРЫ).
Упругие С. а. определяют переноса явления в газах или слабоионизов. плазме. Испытываемые ч-цами С. а.— акты рассеяния на др. ч-цах — препятствуют их свободному движению. Наиболее существенно на перемещение ч-цы влияют те акты рассеяния, в к-рых направление её движения заметно меняется. Поэтому коэффициенты диффузии (перенос ч-ц), вязкости (перенос импульса), теплопроводности (перенос энергии) и др. коэфф. переноса газа выражаются через эфф. сечение рассеяния атомов или молекул этого газа на большие углы. Аналогично подвижность ионов (см. ПОДВИЖНОСТЬ ИОНОВ И ЭЛЕКТРОНОВ) связана с сечением рассеяния иона на атоме или молекуле газа на большие углы, а подвижность эл-нов в газе или электропроводность слабоионизованной плазмы — через сечение рассеяния эл-на на атоме или молекуле газа.
Сечение упругого рассеяния атомов или молекул на большой угол при тепловых энергиях ч-ц наз. газокинетическим сечением; по порядку величины оно составляет 10-15 см2 и определяет длину свободного пробега ч-цы в среде.
Упругое рассеяние на малые углы может влиять на хар-р переноса эл.-магн. излучения в газе. Энергия проходящей через газ эл.-магн. волны поглощается и затем переизлучается атомами или молекулами газа. При этом даже слабое вз-ствие излучающей ч-цы с другими (окружающими её) ч-цами «искажает» испускаемую волну, т. е. сдвигает её фазу или частоту. При нек-рых условиях осн. хар-ки распространяющейся в газе эл.-магн. волны определяются упругим рассеянием взаимодействующих с ней атомов или молекул на окружающих ч-цах, причём существенным оказывается рассеяние на малые углы.
Процессы неупругих С. а. весьма разнообразны. Перечень неупругих процессов, к-рые могут происходить в газе или слабоионизов. плазме, приведён в таблице. В различных лаб. условиях и явлениях природы гл. роль играют те или иные отдельные неупругие процессы соударения ч-ц. Напр., излучение с поверхности Солнца обусловлено б. ч. столкновениями между эл-нами и атомами водорода, при к-рых образуются отрицат. ионы водорода (табл., п. 26). Осн. процесс, обеспечивающий работу гелий-неонового лазера (см. ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР),— передача возбуждения от атомов гелия, находящихся в метастабильных состояниях, атомам неона (табл., п. 6); осн. процесс в электроразрядных молекулярных газовых лазерах — возбуждение колебат. уровней молекул электронным ударом (табл., п. 3); в результате этого процесса электрич. энергия газового разряда частично преобразуется в энергию лазерного излучения. В газоразрядных источниках света осн. процессами являются: в т. н. резонансных лампах — возбуждение атомов электронными ударами (табл., п. 2), а в лампах высокого давления — фоторекомбинация эл-нов и ионов (табл., п. 24). Спиновый обмен (табл., п. 7) ограничивает параметры квантовых стандартов частоты, работающих на переходах между состояниями сверхтонкой структуры атома водорода или атомов щелочных металлов (табл., п. 9). Различные неупругие процессы С. а. с участием свободных радикалов, ионов, эл-нов и возбуждённых атомов определяют мн. св-ва атмосферы Земли.
НЕУПРУГИЕ ПРОЦЕССЫ СТОЛКНОВЕНИЙ С УЧАСТИЕМ АТОМНЫХ ЧАСТИЦ И ФОТОНОВ
СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.

СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ

- элементарные акты соударения двух атомныхчастиц (атомов, молекул, электронов или ионов). С. а. делятся на упругиеи неупругие.

При упругом С. а. суммарная кинетич. энергия соударяющихся частиц остаётсяпрежней - она лишь перераспределяется между частицами, а направления движениячастиц меняются. В неупругом С. <а. изменяются внутр. энергии сталкивающихсячастиц (они переходят на др. уровни энергии) и соответственно изменяетсяих полная кинетич. энергия. При этом меняется электронное состояние атомалибо колебат. или вращат. состояние молекулы (см. Молекулярные спектры).

Упругие С. а. в газах или слабоионизов. плазме определяются переносапроцессами. Испытываемые частицами С. а.- акты рассеяния на др. частицах- препятствуют их свободному движению. наиб. существенно на перемещениечастицы влияют те С. а., в к-рых направление её движения заметно меняется. <Поэтому коэф. диффузии (перенос частиц), вязкости (перенос импульса), теплопроводности(перенос энергии) и др. коэф. переноса газа выражаются через эфф. сечениерассеяния атомов или молекул этого газа на большие углы. Аналогично подвижность ионовсвязана с сечением рассеяния иона на атоме или молекуле газа на большиеуглы, а подвижность электронов в газе или электропроводность слабоионизов. <плазмы - с сечением рассеяния электрона на атоме или молекуле газа.

Сечение упругого столкновения атомов или молекул на большой угол притепловых энергиях частиц наз. газокинетическим сечением; оно имеет величинупорядка 10-15 см 2 и определяет длину свободногопробега частицы в среде.

Упругое С. а. на малые углы может влиять на характер переноса эл.-магн. <излучения в газе. Энергия проходящей через газ эл.-магн. волны поглощаетсяи затем переизлучается атомами или молекулами газа. При этом даже слабоевзаимодействие излучающей частицы с другими (окружающими её) частицами«искажает» испускаемую волну, т. е. сдвигает её фазу или частоту. При нек-рыхусловиях осн. характеристики распространяющейся в газе эл.-магн. волныопределяются упругим рассеянием взаимодействующих с ней атомов или молекулна окружающих частицах, причём существенным оказывается рассеяние на малыеуглы.

Процессы неупругих С. а. весьма разнообразны. Перечень неупругих процессов, <к-рые могут происходить в газе иди слабоионизов. плазме, приведён в табл.

Неупругие процессы столкновений с участием атомных частиц и фотонов
8071-5.jpg

8071-6.jpg

Примечание: А, В и С обозначают атом или молекулу; В*-электронно-возбуждённыйатом или молекулу, е-электрон; А +, В + -положительнозаряженный ион, А--отрицательно заряженный ион;8071-7.jpg -фотон. <Стрелки указывают направление процесса.

В лаб. условиях и разл. явлениях природы гл. роль играют те или иныеотдельные неупругие процессы соударения частиц. Напр., излучение с поверхностиСолнца обусловлено б. ч. столкновениями между электронами и атомами водорода, <при к-рых образуются отрицат. ионы водорода (табл., п. 26). Осн. процесс, <обеспечивающий работу гелий-неонового лазера (см. Газовый лазер),- передачавозбуждения атомами гелия, находящимися в метастабильных состояниях, атомамнеона (табл., п. 6); осн. процесс в электроразрядных молекулярных газовыхлазерах - возбуждение колебат. уровней молекул электронным ударом (табл.,п. 3), в результате этого процесса электрич. энергия газового разряда частичнопреобразуется в энергию лазерного излучения. Осн. процессы в газоразрядныхисточниках света - возбуждение атомов электронными ударами (табл., п. 2)в резонансных лампах, а в лампах высокого давления - фоторекомбинация электронови ионов (табл., п. 24). Спиновой обмен (табл., п. 7) ограничивает параметрыквантовых стандартов частоты, работающих на переходах между состояниямисверхтонкой структуры атома водорода или атомов щелочных металлов (табл.,п. 9). Разл. неупругие процессы С. а. с участием свободных радикалов, ионов, <электронов и возбуждённых атомов определяют многие свойства атмосферы Земли, <причём на разных высотах преобладают разл. процессы.

Лит.: Мак-Даниель И., Процессы столкновений в ионизованных газах, <пер. с англ., М., 1967; Смирнов Б. М., Атомные столкновения и элементарныепроцессы в плазме, М., 1968; его же, Ионы и возбужденные атомы в плазме, <М., 1974; Никитин Е. Е., У м а н с к и й С. Я., Неадиабатические переходыпри медленных атомных столкновениях, М., 1979; Никитин Е. Е., Смирнов Б. <М., Медленные атомные столкновения, М., 1990. Б. М. Смирнов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ" в других словарях:

  • СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ — столкновения атомов, молекул, электронов и ионов друг с другом. Различают упругие атомные столкновения, при которых внутренние состояния частиц не изменяются, и неупругие, происходящие с изменением внутренней энергии и структуры частиц (напр.,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • столкновения атомные — столкновения атомов, молекул, электронов и ионов друг с другом. Различают упругие атомные столкновения, при которых внутренние состояния частиц не изменяются, и неупругие, происходящие с изменением внутренней энергии и структуры частиц (например …   Энциклопедический словарь

  • СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ — столкновения атомов, молекул, электронов и ионов друг с другом. Различают упругие С. а., при к рых внутр. состояния частиц не изменяются, и неупругие, происходящие с изменением внутр. энергии и структуры частиц (напр., переход частиц в… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Столкновения атомные —         элементарные акты соударения двух атомных частиц (атомов, молекул, электронов или ионов). С. а. делятся на упругие и неупругие. При упругом С. а. суммарная кинетическая энергия соударяющихся частиц остаётся прежней она лишь… …   Большая советская энциклопедия

  • АТОМНЫЕ СТОЛКНОВЕНИЯ — (см. СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 …   Физическая энциклопедия

  • Атомные столкновения —         см. Столкновения атомные …   Большая советская энциклопедия

  • МОЛЕКУЛЯРНЫЕ И АТОМНЫЕ ПУЧКИ — направленные потоки молекул или атомов, движущихся в вакууме практически без столкновения друг с другом и с молекулами остаточных газов. М. и а. п. позволяют изучить свойства отд. ч ц, пренебрегая эффектами, обусловленными столкновениями, кроме… …   Физическая энциклопедия

  • Молекулярные и атомные пучки —         направленные потоки молекул или атомов, движущихся в вакууме практически без столкновений друг с другом и с молекулами остаточных газов. М. и а. п. позволяют изучать свойства отдельных частиц, пренебрегая эффектами, обусловленными… …   Большая советская энциклопедия

  • Атом — (от греч. atomos неделимый)         частица вещества микроскопических размеров и очень малой массы (микрочастица), наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Каждому элементу соответствует определённый род А.,… …   Большая советская энциклопедия

  • УДАР — твёрдых тел, совокупность явлений, возникающих при столкновении движущихся твёрдых тел, а также при нек рых видах взаимодействия твёрдого тела с жидкостью или газом (У. струи о тело, У. тела с поверхностью жидкости, гидравлический удар, действие… …   Физическая энциклопедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.