一、電子能級(jí)的能級(jí)躍遷?
組成物質(zhì)的原子中,有不同數(shù)量的粒子(電子)分布在不同的能級(jí)上,在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā),會(huì)從高能級(jí)跳到(躍遷)到低能級(jí)上,這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光 .能級(jí)躍遷首先由波爾提出,但是波爾將宏觀規(guī)律用到其中,所以除了氫原子的能級(jí)躍遷之外,在對(duì)其他復(fù)雜的原子的躍遷規(guī)律的探究中,波爾遇到了很大的困難。 原子各個(gè)定態(tài)對(duì)應(yīng)的能量是不連續(xù)的,這些能量值叫做能級(jí)。
①能級(jí)公式:E(n)=E(1)/n^2
②半徑公式:r(n)=n^2*r(1)
在氫光譜中,n=2,3,4,5,…向n=1躍遷發(fā)光形成賴曼線系n=3,4,5,6…向n=2躍遷發(fā)光形成巴耳末線系;
n=4,5,6,7…向n=3躍遷發(fā)光形成帕邢線系;
n=5,6,7,8……向n=4躍遷發(fā)光形成布喇開線系,
其中只有巴耳末線系的前4條譜線落在可見光區(qū)域內(nèi)。
③能量最低的能級(jí)叫做基態(tài),其他能級(jí)叫做激發(fā)態(tài)。當(dāng)電子‘遠(yuǎn)離’原子核,不再受原子核的吸引力的狀態(tài)叫做電離態(tài),電離態(tài)的能級(jí)為0。(電子由基態(tài)躍遷到電離態(tài)時(shí),吸收的能量最大。) 量子力學(xué)體系狀態(tài)發(fā)生跳躍式變化的過程。原子在光的照射下從高(低)能態(tài)跳到低(高)能態(tài)發(fā)射(吸收)光子的過程就是典型的量子躍遷。即使不受光的照射,處于激發(fā)態(tài)的原子在真空零場(chǎng)起伏的作用下,也能躍遷到較低能態(tài)而發(fā)射光子(自發(fā)輻射)。除了輻射過程之外,其他散射過程、衰變過程等也都屬于量子躍遷。量子躍遷是概率性過程,這是量子規(guī)律的根本特征。以原子能級(jí)躍遷為例,無法預(yù)言某個(gè)原子什么時(shí)刻發(fā)生躍遷,有的原子躍遷可能發(fā)生得早,有的原子躍遷可能發(fā)生得遲,因此原子處于激發(fā)態(tài)的壽命不是整齊劃一的,但對(duì)大量原子來說,激發(fā)態(tài)的平均壽命是確定的,可以實(shí)驗(yàn)測(cè)定和理論計(jì)算。量子躍遷的速率與體系的相互作用以及躍遷前后的狀態(tài)有關(guān),并遵從一定的守恒定律。原子能級(jí)躍遷所遵從的選擇定則就是角動(dòng)量守恒和宇稱守恒的結(jié)果。
微觀粒子量子狀態(tài)的變化.包括從高能態(tài)到低能態(tài)以及從低能態(tài)到高能態(tài).當(dāng)粒子由于受熱,碰撞或輻射等方式獲得了相當(dāng)于兩個(gè)能級(jí)之差的激發(fā)能量時(shí),他就會(huì)從能量較低的基態(tài)躍遷到能量較高的激發(fā)態(tài),但不穩(wěn)定,有自發(fā)地回到穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢(shì)。在釋放出相應(yīng)的能量后,粒子自動(dòng)地回到原來的狀態(tài),這些行為稱為躍遷,遵守嚴(yán)格的量子規(guī)則。其吸收或發(fā)射的能量都是h的整數(shù)倍。如果以光的形式表現(xiàn)出來,就造成光譜線的分立性。
二、電子怎樣從低能級(jí)變到高能級(jí)?又怎樣從高能級(jí)到低能級(jí)?
躍遷問題,電子躍遷本質(zhì)上是組成物質(zhì)的粒子中電子的一種能量變化。根據(jù)能量守恒原理,粒子的外層電子從低能級(jí)轉(zhuǎn)移到高能級(jí)的過程中會(huì)吸收能量;從高能級(jí)轉(zhuǎn)移到低能級(jí)則會(huì)釋放能量。能量為兩個(gè)軌道能量之差的絕對(duì)值。
三、能級(jí)符號(hào)?
原子軌道形狀軌道數(shù)目電子數(shù)目字母意思
s軌道 球形 一個(gè) 兩個(gè) s 指 Sharp (精準(zhǔn))
p軌道 雙啞鈴形或吊鐘形 三個(gè) 六個(gè) p 指 Principal (首要)
d軌道 四啞鈴形或吊鐘形 五個(gè) 十個(gè) d 指 Diffused (擴(kuò)散)
f軌道 六啞鈴形或吊鐘形 七個(gè) 十四個(gè) f 指 Fundamental (基本)
g軌道 八啞鈴形或吊鐘形〔?〕 九個(gè) 十八個(gè) 名稱開始依字母排列
四、能級(jí)順序?
順序:
第一能級(jí)組1s s軌道能容納個(gè)2電子
第二能級(jí)組2s,2p
第三能級(jí)組3s,3p p軌道能容納6個(gè)電子
第四能級(jí)組4s,3d,4p
第五能級(jí)組5s,4d,5p d軌道能容納10電子
第六能級(jí)組6s,4f,5d,6p
第七能級(jí)組7s,5f,6d,7p f軌道能容納14電子
第八能級(jí)組8s,5g,6f,7d,8p
第九能級(jí)組 9s,6g,7f,8d,9p g軌道納18電子
五、深能級(jí)與淺能級(jí)的區(qū)別?
這兩者的區(qū)別在于:
1.深能級(jí)是距導(dǎo)帶底較遠(yuǎn)的施主能級(jí)和離價(jià)帶頂較遠(yuǎn)的受主能級(jí)稱為深能級(jí)。相應(yīng)的雜質(zhì)稱為深能級(jí)雜質(zhì)。深能級(jí)雜質(zhì)能夠產(chǎn)生多次電離,每次電離相應(yīng)地有一個(gè)能級(jí),則在禁帶中引入若干個(gè)能級(jí)。而且,有的雜質(zhì)既能引入施主能級(jí),又能引入受主能級(jí)。深能級(jí)雜質(zhì)一般含量極少,而且能級(jí)較深,它們對(duì)載流子濃度和導(dǎo)電類型的影響沒有淺能級(jí)雜質(zhì)顯著。
2.淺能級(jí):距導(dǎo)帶底較近的施主能級(jí)和離價(jià)帶頂較近的受主能級(jí)稱為淺能級(jí)。相應(yīng)的雜質(zhì)稱為淺能級(jí)雜質(zhì)。淺能級(jí)雜質(zhì)不能夠產(chǎn)生多次電離。而且,有的雜質(zhì)既不能引入施主能級(jí),又不能引入受主能級(jí)。淺能級(jí)雜質(zhì)一般含量多,而且能級(jí)較淺,它們對(duì)載流子濃度和導(dǎo)電類型的影響較大。
六、高能級(jí)和低能級(jí)的定義?
原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中,這些狀態(tài)的能量值叫能級(jí),能量最低的狀態(tài)叫基態(tài),其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。高低能級(jí)含義:
(1)原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定,處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷,經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài),躍遷時(shí)以光子的形式放出能量。
(2)原子在始末兩個(gè)能級(jí)Em和En(m>n)間躍遷時(shí)發(fā)射光子的頻率為ν,其大小可由下式?jīng)Q定:hν=Em-En。
(3)如果原子吸收一定頻率的光子,原子得到能量后則從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷。
(4)原子處于第n能級(jí)時(shí),可能觀測(cè)到的不同波長種類
七、三能級(jí)與四能級(jí)各有優(yōu)點(diǎn)?
三能級(jí)系統(tǒng)需要較高的閾值反轉(zhuǎn)粒子數(shù),三能級(jí)系統(tǒng)是共享下能級(jí)的。所以激光上能級(jí)的離子數(shù)要很大。而四能急系統(tǒng)由于下能級(jí)很快抽空,只要很少粒子數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)集聚數(shù)反轉(zhuǎn)。
采用微納加工的實(shí)驗(yàn)工藝和多層膜技術(shù),首先在清洗干凈的Si基片上用磁控濺射的方法生長出高質(zhì)量的鈮膜,作為超導(dǎo)量子比特的引線電路與諧振腔電路,然后采用電子束蒸發(fā)與化學(xué)氣相沉積等方法。
制備超導(dǎo)量子比特的電感線圈與電容,采用雙角度電子束蒸發(fā)的方法制備高質(zhì)量的Al/AlO_x/Al約瑟夫森結(jié)。約瑟夫森結(jié)的制備是是樣品制備的核心。
擴(kuò)展資料:
處于E0的粒子被激發(fā)到E2,粒子在E2是不穩(wěn)定的,約10-7s內(nèi)很快地自發(fā)無輻射地落入亞穩(wěn)態(tài)E1,粒子在E1逗留時(shí)間較長約10-3s。只要激發(fā)足夠強(qiáng),亞穩(wěn)態(tài)的粒子數(shù)增多,基態(tài)的粒子數(shù)減少,從而實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。
三能級(jí)激光器中,獲得中間能態(tài)和基態(tài)間粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的效率不是很高。因?yàn)樵陂_始抽運(yùn)時(shí)中間能態(tài)(即亞穩(wěn)態(tài))實(shí)際是空的,最低限度要將基態(tài)粒子數(shù)的半數(shù)抽運(yùn)到中間態(tài)才可實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。此外,供給抽運(yùn)的閃光氙燈對(duì)電能只有一小部分成為抽運(yùn)光子。所以要用強(qiáng)抽運(yùn)光,通常采用脈沖工作。
八、低能級(jí)向高能級(jí)躍遷的條件?
低能級(jí)向高能級(jí)躍遷必須先吸收足的能量。
九、從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷頻率?
從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷放出的光子的頻率:f二(E高一E低)/h
十、軌道能級(jí)公式?
氫原子中電子的能量完全由主量子數(shù)決定。因此,一個(gè)特定能級(jí)的所有軌道,在氫和氫類原子中都有相同的能量。例如,2s和2p軌道有相同的能量,能量相等的軌道叫做簡(jiǎn)并軌道。因此,軌道的能量在氫和所以物種增加如下:ls <2s =2p<3s=3p=3d<4s=4p=4d=4f等等。在多電子原子的情況下,電子的能量不僅依賴于主量子數(shù),還依賴于方位角量子數(shù)。
