Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
В нек-рых случаях возможны наложения линейчатого спектра на сплошной. Напр., в снектрах Солнца и звёзд на С. с. испускания могут накладываться как дискретный спектр поглощения (фраунгоферовы линии), так н дискретный спектр нспусканнн (в частности, спектральные линии испускания атома Н).
Согласно квантовой теории, С. с. вознииает при квантовых переходах между двумя совокупностями уровней энергии, нз к-рых по крайней мере одиа принадлежит к непрерывной последовательности уровней. Примером может служить С. с. атома Н, получающийся прн переходах между дискретными уровнями энергии с разл. значениями гл. квантового числа п и непрерывной совокупностью уровней, энергии, лежащих выше границ ионизации (Свободно-свяванные переходы); в поглощении С* с. соответствует ноиизации атома H (переходы электрона из связанного состояния в свободное), в испускании — рекомбинации электрона иг протона (переходы электрона из свободного состояния в связанное). Цри переходах между развымн парами уровней энергии, принадлежащими к непрерывной совокупности уровней (свободно-свободные переходы), также, возникают С. с., соответствую* щие тормозному излучению прн испускании н обратно-
СПОНТАШЮЕ
му процессу прн поглощении. Переходы же между разными парами дискретных уровней энергии создают линейчатый спектр (связанно-связанные переходы).
С. с. многоатомных молекул могут получаться прн переходах между совокупностями близких дискретных уровней энергии в результате наложения очень большого числа спектральных линий, имеющих конечную ширину. В таком случае при недостаточной разрешающей способности применяемых спектральных приборов линейчатые или полосатые спектры могут сливаться В С. С. М. А. Елъяшевич.
СПОНТАННОЕ ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР — разновидность радиоактивного распада тяжёлых ядер (Cm. Радиоактивность). Впервые обнаружена у ядер природного урана Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком в 1940. С. д. я., подобно альфа-распаду, происходит путём туннельного перехода. Вероятность С. д. я. экспоненциально зависит от высоты барьера деления. Для изотопов U и соседних с ним элементов высота барьера деления ~6 МэВ. При небольших (~МэВ) вариациях высоты барьера период С. д. я. изменяется в IO30 раз (см. рис. 5 в ст. Деление ядер).
С. д. я. является доминирующим каналом распада сверхтяжёлых ядер, вследствие чего именяо этим процессом определяется возможность существования ядер с большим массовым числом А, т. е. граница периодич. системы элементов (CM. Трансурановые элементы). Для U и Pu характерно асимметричное (по массе осколков) деление; по мере роста А оно приближается к симметричному (Fm).
Лит. см. при ст. Деление ядер.
СПОНТАННОЕ ИСПУСКАНИЕ (спонтанное излучение) — процесс самопроизвольного испускания эл.-магн. излучения атомами н др. квантовыми системами, находящимися на возбуждённых уровнях энергии (см. Квантовый переход). В отличне от вынужденного излучения, С. и. не зависит от воздействия на квантовую систему внеш. излучения, и его закономерности определяются исключительно свойствами самой системы (подобно др. типам спонтанных процессов — радноакт. распаду, превращению молекул при мо но молекулярных реакциях и др.).
С. и. возникает прн спонтанном квантовом переходе возбуждённой системы с более высокого уровня энергии S1 на более низкий Sjt н характеризуется частотой V{jt испускаемого фотона с энергией hV{k -Si — Sjc и вероятностью Aifc, равной ср. числу фотонов, ncnjc-иаемых квантовой системой в единицу времени (см. Эйнштейна коэффициенты). Если населённость уровня Si равна Ni, то мощность С. и. (энергия фотонов, испускаемых в 1 с) равна она определяет ин-
тенсивность С. им к-рая остаётся постоянной при постоянстве Ni. Еслн задана нач. населённость і-то уровня Ni0, а дальнейшее возбуждение отсутствует, то вследствие С. и. Ni будет убывать со временем t по закону:
Ni — Nio ехр (—Ait), где Ai = полная ве-
k
роятность С. в. прн переходах системы с уровня энергии Si на все более низкие уровни энергии Sk- Чем больше Ai, тем быстрее затухает со временем С. и. и тем меньше время жизни ті = і/А і на уровне Si.
Вероятность Aifc С. и., являющаяся важнейшей характеристикой квантового перехода, зависит от характеристики уровней, между к-рыми происходит переход. Для дипольного излучения Aft пропорциональна кубу частоты перехода н квадрату дипольного момента перехода; в видимой области спектра она ~10* с"1, что соответствует временам жизии возбуждённых уровней энергии ~Ю"8 с. В спектроскопии часто пользуются вместо вероятностей Aift безразмерными вероятнос-тями fife = AiIcIA9, т. н. силами осцилляторов (A0-652 вероятность, принятая за 1 и дающая такой же закон
затухания С. и., как и для дипольного излучения упруго связанного электрона согласно классич. теории).
Лит. CM. при ст. Излучение. М. А. Елъяшевич.
СПОНТАННОЕ НАРУШЕНИЕ СИММЕТРИИ — частичная нли полная потеря системой имеющейся в ней симметрии, выражающаяся в том, что энергетически нли термодинамически наиб, выгодные состояния системы обладают меньшей симметрией, чем ур-иия, её описывающие, причём преобразования симметрии переводят эти состояния друг в друга. Примером системы CO С. и. с. может служить изотропный ферромагнетик, состоящий из локализов. спинов. Такая система инвариантна относительно трёхмерных вращений, т. е. преобразования из группы S?/(3); вместе с тем её энергия становится минимальной, когда все спииы выстраиваются в одном (произвольном) направлении. Если это происходит, то в системе появляется ненулевой магн. момент и остаётся инвариантность относительно вращений лишь в плоскости, ему ортогональной. Т. о., S 17(3)-симметрия системы нарушается до 5?/(2)-симметрии.
