Квантовая лестница

 Квантовая лестница

Рассмотрим теперь с более общей точки зрения то, что мы узнали о строении вещества.

Поучительно взять специальный пример, в качестве которого мы выберем газ, состоящий из атомов. Большинство газов состоит из молекул, но некоторые элементы, например неон, натрий и литий, лишь с трудом образуют молекулы в газовой фазе.

Эти атомарные газы известны нам по их применению в источниках света. Так называемые неоновые трубки, которые украшают наши улицы, наполнены атомами в газовой фазе: неоном, парами натрия или лития; каждая из них светится своим цветом, когда в трубке происходит электрический разряд.

Все эти газы состоят из свободных атомов. Допустим, что в трубке находятся пары натрия.

При выключении тока температура газа совпадает с температурой окружающей среды. При этой температуре энергия теплового движения атомов составляет около V30 эв, что значительно меньше порога устойчивости атомов натрия.

Поэтому, когда атомы сталки-ваются друг с другом или со стенками, они отскакивают, как твердые бильярдные шары, не меняя своего квантового состояния. При этих температурах атомы ведут себя, как элементарные частицы: они не прояв-ляют никакой внутренней структуры.

Их электронные конфигурации остаются неизменными; все атомы совершенно одинаковы. Повысим теперь температуру газа, возбудив в трубке электрический разряд.

Когда энергия, переданная атомам разрядом, начинает превосходить предел устойчивости, возбуждаются другие квантовые состояния, кроме основного.

Возвращаясь в наиболее низкое квантовое состояние, атомы испускают характеристическое излучение; так, атомы натрия дают желтый свет, атомы лития - красный.

Далее >>>