Физика атомов и молекул

1. Направления физики атомов и молекул
2. Физика ридберговских атомов
3. Конденсат Бозе – Эйнштейна

Возникновение традиционной физики атомов связано с открытием стабильной отрицательно заряженной элементарной частицы, названой электрон (1897 год), и радиоактивного распада (1896 год). Данные открытия составили фундамент для дальнейшего создания моделей атома как структуры, взаимно действующих меж собой частиц, которые электрически заряжены. Самая главная стадия формирования атомной физики наступила после открытия британским физиком новозеландского происхождения Эрнестом Резерфордом, в 1911 году положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов вокруг него. А также рассмотрение датским физиком-теоретиком Нильсом Бором процессов взаимодействия альфа- и бета-частиц с веществом.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Направления физики атомов и молекул

Главными направлениями при исследованиях в атомной физике являются следующие эмпирические методики (всеобъемлющи задействованные в химии для обеспечения анализа):

• Спектроскопия и масс-спектрометрия.
• Часть видов хроматографии.
• Теоретические методики квантовой механики.
• Термодинамика и статистическая физика.

Физика атомов и молекул плотно связана с молекулярной физикой, проводящей изучение физических свойств объектов в разнообразных агрегатных состояниях основываясь на исследовании молекулярно-атомного построения объектов. Основными направлениями изучения в физике атомов и молекул являются:

• Физика атомных кластеров.
• Физика сложных молекул.
• Физика водородоподобных атомов и атомов щелочных металлов (ридберговские атомы).
• Влияние низких температур на атомы и молекулы и конденсат Бозе-Эйнштейна.

Физика ридберговских атомов

Для того, чтобы атом перешёл из основного состояния в возбужденное, необходимо его облучить лазерно-резонансным излучением либо инициировать радиочастотный разряд. Вместе с этим величина ридберговского атома возможно окажется превышающей величину находящегося в основном состоянии данного атома примерно в миллион раз.

Во время возбуждения атомов из основного состояния в ридберговское, физики отмечают привлекающее внимание явление, которое было названо «дипольная блокада». В неплотном атомном паре межатомный промежуток (при нахождении атомом в основном состоянии) очень огромен, и взаимное действие меж атомами фактически нет. Но при возбуждении атомов в ридберговское состояние, отмечается рост радиуса их орбиты, и он становится равным примерно одному микрометру.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяОнлайн-репетиторЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Итогом данного возбуждения оказывается «сближение» атомов и сильно повышается взаимосвязь меж ними, на следующем этапе это приводит к изменению энергию атомов. Опыты, относившиеся к ридберговским состояниям атомов, возможно разделить на две части: исследование именно атомов и использование свойств атомов в иных целях. К основным тенденциям исследовательских работ относятся:

1. Из некоторого количества состояний можно составить волновой пакет. Данный пакет в пространстве будет в какой-то степени локализован. При небольшой величине орбитального момента передвижение данного волнового пакета станет квази-одномерным, - это значит отдаление электронного облака от ядра и дальнейший подход к ядру.
2. Исследование функционирования ридберговского электрона в поверхностных электрических и магнитных полях. Простые электроны, которые располагаются на небольшом промежутке между собой, по умолчанию испытывают большое электростатическое поле ядра, в то же время, наружные поля особо не влияют на них.
3. Ридберговский электрон умеет ощущать значительно ослабевшее поле ядра. Это позволяет основное преобразование наружными полями направления передвижения электрона.
4. Исключительными свойствами наделены атомы с двумя ридберговскими электронами, в то же время, один электрон «вращается» около ядра на гораздо большем расстоянии, чем второй (планетарные атомы). В соответствии с одной из гипотез предполагается, что шаровая молния состоит из ридберговского вещества.

Конденсат Бозе – Эйнштейна

При данном состоянии повышенного охлаждения, огромное число атомов в конечном итоге находятся в собственных самых меньших квантовых состояниях, в то же время отмечается появление квантовых эффектов на макроскопическом уровне. В теории конденсат Бозе-Эйнштейна спрогнозирован Альбертом Эйнштейном как последствие изучения законов квантовой механики. Основываясь на трудах индийского физика Сатьендра Нат Бозе (1995 год), первоначальный бозе-конденсат обретен физиками Объединенного института лабораторной астрофизики Карлом Виманом и Эриком Корнеллом, которые были удостоены Нобелевской премии по физике в 2001 году.

Данная премия была присуждена за достижения в познания процессов конденсации Бозе-Эйнштейна в среде разрежённых газов и за изначальные основательные обследования свойств конденсатов. Физикам представилась возможность применить газ из рубидия, охладив его до 170 нано-кельвин. В соответствии с заключениями физиков, запаздывание атомов (используя приборы охлаждения) предоставляет возможность достижения сингулярного квантового состояния, которое известно, как конденсат Бозе, или конденсат Бозе-Эйнштейна.

Итогом экспериментальных работ Бозе и Эйнштейна явилось учение бозе-газа, описывающее явление статистического размещения однозначных частиц с целым спином (данные частицы названы бозонами). Бозонами, при этом, могут выступать, к примеру, некоторые элементарные частицы, именуемые фотонами. Наряду с этим атомы имеют способность оказываться в одинаковых один к одному квантовых состояниях. В соответствии с гипотезой Эйнштейна, охлаждая атомы-бозоны до слишком критических температур будет спровоцирован их переход (либо, по-иному, сконденсирован) в самое низкое, из вероятных, квантовое состояние. В окончательном результате, последствием аналогичной конденсации будет возникновение новейшей формы вещества.