Как рождаются и умирают кванты

атома меньше, чем у молекулы, а у молекулы значительно меньше, чем у твёрдого или жидкого тела. Поэтому и число квантов, которые могут излучаться, зависит от того, являются ли источниками излучения отдельные атомы, молекулы или твёрдые и жидкие тела.

Некоторые газы (так называемые инертные газы: гелий, неон, аргон и т. п.) и пары металлов имеют молекулы, состоящие только из одного атома. В этом случае мы имеем излучение отдельных атомов.

Спектр излучения газов в этом случае состоит из ярких узких линий, разделённых широкими тёмными промежутками (рис. 10).

image

Рис. 10. Линейчатый спектр.

Большинство других газов имеет молекулы, содержащие несколько атомов. Эти газы способны излучать гораздо более разнообразные кванты. Их спектр — это широкие полосы, которые только с помощью весьма совершенных приборов могут быть разделены на отдельные, очень близко расположенные линии (рис. 11).

image

Рис. 11. Полосатый спектр.

Наконец, кванты любых энергий могут излучаться твёрдыми и жидкими телами. В этом случае получается сплошной спектр.

Для того чтобы твёрдое, жидкое или газообразное тело могло начать излучать, необходимо сообщить ему энергию, которая позволила бы перевести некоторые его электроны на более высокие энергетические уровни.

Мы знаем несколько способов, как сообщить эту энергию. Наиболее известный из них — нагревание тела до достаточно высокой температуры. Всем известно, что любое тело, нагретое до температуры в несколько сот градусов, начинает светиться, причём с повышением температуры это свечение становится всё ярче и ярче. Рассмотрим, как это происходит.

При любых условиях молекулы находятся в непрерывном движении. При этом среди огромного числа молекул, входящих в состав всякого тела, имеются более быстрые и более медленные. При столкновении достаточно быстрых молекул энергия их движения может перейти в энергию возбуждения одной или каждой из них. После этого при возвращении в нормальное состояние произойдёт испускание кванта.

Мы уже указывали, что при комнатной температуре средняя энергия молекул составляет около четырёх сотых э-в, а энергия световых квантов от 1,6 до 3,2 э-в. Поэтому при комнатной температуре ничтожно мало число столкновений, в результате которых происходит возбуждение молекул с последующим испусканием световых квантов, и тела почти не излучают видимого света.

Излучаются при этом только кванты с малой

Страница 3 of 6« First...34...Last »