Структура и электронные свойства твердых тел. Загрубский А.А - 40 стр.

UptoLike

5.3.3 Стационарное состояние
СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ одно из возможных состояний, в
котором
замкнутая система остается неизменной в течение времени,
большого по сравнению с периодом ее колебаний или временем проте-
кания процессов ее перестройки. Для нас этовремя электронных пе-
реходов или время, за которое устанавливается равновесное
распределение в пространстве электронной плотности (порядка 10
–16
с).
Для примера рассмотрим возможные состояния такой замкнутой
системы
, как изолированная молекула. В основном состоянии молекула
может находиться сколь угодно долго, так что это состояние
стацио-
нарно
. А что произойдет при воздействии фотона? Здесь возможны два
варианта:
1. Фотон поглотился, молекула перешла в одно из
разрешенных воз-
бужденных состояний. Возбуждение в молекуле живет долго и в ней
даже успеют произойти процессы релаксацииперераспределение, в
соответствии с новым энергетическим состоянием, электронной плот-
ности, изменение межатомных расстояний, перераспределение энергии
по колебательным степеням свободы молекулы. Такое возбужденное
состояние тоже
стационарно с квантовомеханической точки зрения. В
дальнейшем, через 10
–9
c или больше, молекула может излучить квант
люминесценции и вернуться в основное состояние.
2. Фотон не поглощается (не попали в полосу поглощения), но в по-
ле электромагнитной волны электронная система молекулы возмущает-
ся. На "нормальное" распределение в пространстве электронной
плотности накладывается смещение, вызванное внешним кратковре-
менным воздействием. Это возмущенное распределение неустойчиво и
может существовать только пока есть фотон, а затем вернется либо к
исходному, либо почти к исходному (произойдет или рэлеевское, или
комбинационное рассеяние). Такое возбужденное состояние
не может
существовать
при наличии только внутримолекулярных взаимодейст-
вий и если мы его искусственно создали, то оно моментально распада-
ется. Оно
нестационарно. Его называют еще виртуальным.
5.3.4 Электронная и ионная подсистемы в кристалле
В атомах, составляющих твердое тело, число электронов велико, но
распределены они по орбиталям, имеющим существенно разные энер-
гии и радиусы орбит. Для отрыва от атома одного электрона наружной
орбитали требуется энергия 5–24 эВ (потенциалы ионизации атомов), а
40