1tom - 0204.htm
282
U
ш
Если операторы V(t}, взятые в разные моменты времени, не коммутируют, то амплитуда перехода во встряске типа рассеяния находится с помощью Магнуса разложения и в общем случае представляет собой экспоненту, содержащую бесконечное число кратных интегралов от коммутаторов типа [К(2), V(£')]. В этом проявляется специфика встряски тина рассеяния, с╦ сложность по сравнению со случаем включения, т. к. дажи за короткое нрсмп структура взаимодействия оказывает существ, нлиянтш на амплитуду перехода. В отлично от встряски типа включения, во встрлско типа рассеяния для того, чтобы вероятности переходов стали ~1, требуется достаточно сильное возмущение для выполнения неравенства Vx^ft>,
Практически наиб, важными примерами встряски типа рассеяния являются процессы кулоиовского возбуждения ядра тяж╦лыми ионами, кулоновского возбуждения атомов быстрыми контр, атомами и атомарными ионами и мпогочисл. процессы колебателъно-вращат. возбуждения молекул в столкновениях с олсжтронамк и тяж╦лыми частицами. К общему случаю встряски относится задачи о влиянии прямого кулоновского возбуждения на вероятности атомных переходов при бета-рас-ладе ядер и др. ядерных реакциях.
Во всех областях физики встречаются процессы, к-рые можно рассматривать как быструю передачу импульса связанной квантовой системе. К ним относятся рассеяние ж╦сткого ол.-магн. излучения, нейтронов или электронов высоких анергий атомами и атомными ядрами, ядерный бета-распад, М╦ссбауэра эффект и др. Анализ таких процессов показывает, что в системах, обладающих стационарными состояниями, вероятности, переходов, стимулированных передачей импульса q, содержат н себе квадрат модуля амплитуды (формфак-тора) [3, 4|:
(3)
зависящего лишь от свойств невозмущонной системы и величин и (/, но но от деталей протекания процесса передачи импульса. Подобная универсальность, позволяющая дать единое, унифицир. описание мл, явлений в совершенно разных фия, проблемах, связана с очень быстрой передачей импульса, так что для е╦ описания достаточно ограничиться нулевым по шт приближенном (2). В высших порядках, по cor такая универсальность пропадает, поскольку в каждом конкретном процессе обобщение формфакторпого подхода обладает сиоими специфич. особенностями. Математически ото выражается в появлении и ф-лах для амплитуд переходов коммутаторов, содержащих гамильтониан невозмущ╦нной системы. Однако если процесс передачи импульса можно трактовать как встряску типа включения, то на коммутационные соотношения ь нулевом порядке по ют не накладывается никаких ограничений.
При услонии, что системе к результате столкновения за короткое время переда╦тся импульс </, независимо от физ. природы процесса встряски, вероятности перо-ходов определяются величиной параметра [3, 4]
^ 205
где 6Я ≈ неопредел╦нность в координатах, обусловленная относительно медленными движениями в невозмущ╦нной системе.
Имеется ряд задач, в к-рых В. в. м., приспособленный для вычисления вероятностей переходов между стационарными состояниями квантовой системы, непосредственно не применим. Примерами таких процессов являются вынужденный эффекты испускания (погло-щс-пия) кнантов внеш. лазерного поля, происходящие на фоне осн. процесса ≈ фотоэффекта, бета-распада, излучения или поглощения электроном ж╦сткого кнанта, рассеяния электрона на атомо, комптон-зффокта ч т. д. Для их исследования удобнее рассматривать нолуклас-сич. временную картину столкновения, считая, что встряска электрона происходит с одинаковой вероят-
ностью в любой момент времени [3]. Во всех явлениях такого рода, когда встряска состоит в быстрой передаче импульса электрону в первой стадии процесса, нероят-ности вынужденных эффектов определяются величиной параметра (4), в к-ром под 6й понимается теперь амплитуда колебаний электрона во внеш. лазерном поле-. В тех случаях, когда параметр N не содержит постоянной Планка (напр., в процессах излучения и рассеяния света классич. электроном), соответствующие вынужденные эффекты имеют классич. объяснение при любом
числе испускаемых (поглощаемых) лазерных квантов. Лат.: 1) Ландау Л. Д., JJ и ф ш и ц Е. М., Квантовая механика, 3 изд., М., 1474; 2) М и г д а л Л. Б., Качественные1 методы в ннаптоиой теории, М., 1973; 3) Д ы х-н с: А. М.., Ю д и н Г, Л., Вынужденные Эффекты при «встряски» алектрона по внешнем электромагнитном поле, «У ФИ», 1977, г. 121, с. 157; 4) и х ж Р, «Встрдхииаши;» квантовой системы и характер стимулированных им переходов, там же, 1978, т. 12з, с:. 'ЛИ; 5) М а т в е с и Н. ТТ., II а р и ;т и г; Э. С., Встряска при электронных переходах и атомах, там же, 1У82, т- 138, с. 57И. Л. М. Дыхпс, Г. Л. Юдин, ВНЕСИСТЕМНЫЕ ЕДИНИЦЫ ≈ единицы физ. величин, по входящие ни в одну из существующих систем единиц, а также не входящие в СИ, но допускаемые к применению наравне с единицами этой системы. R.e. можно разделить на независимые (определяемые беа помощи др. единиц, напр. градус Цельсия, бол) и произвольно выбранные, но выражаемые нек-рым числом др. единиц (напр., атмосфера, лошаднпан cimat свото-иой год, парсек).
ВНЕШНЕЕ ТРЕНИЕ ≈см. Трение внешнее. ВНУТРЕННЕЕ ВРАЩЕНИЕ ≈ вращение оп редел. атомных групп молекул вокруг хим. свн.чсй или кск-рых осей н ращения, В результате П. в. образуются пространств, изомеры, на:*, конформсрами или ротамс-рами. Так, в молекуле пероксида водорода (Н202)
Н
Транс
Н
Цис О≈≈О Н Н
вращение происходит вокруг связи О≈О и плоский трансоиднъш ротамср (угол поворота вокруг связи О≈О ф≈180°} соответствует наиб, удалению атомон Tt друг от друга, а плоский цисоидный ротамср (ф^0°) ≈ их наиб, сближению. Равновесный конформер, отвечаю-mnii: минимуму потенц, энергии молекулы, возникает при ф^ИО0, В. в. в молекуле этана СН3 ≈ С1ТЯ происходит вокруг связи С--С, причем 9acjiOHO£iHEiiii ротамер {связи С≈Н в разных группах СН3 попарно лежат н одип[1 плоскости) нтвочист максимуму Т10ТОПЦ. энергии, а скрещенный ротамер (образующийся из первого поворотом одной из групп С1Гз вокруг связи С≈С на 60е) ≈ минимуму энергии. В я-колшлексах (см. пространсти, ст])у!>туру в ст. Валентность] В. в. заключается ь поворотах ноитаида-иьных колец вокруг оси, приходящей через атом металла и центры ко;]оц.
Характеристики В. в.≈ барьер нращония (энергия, необходимая для осуществления поворота, см, Потенциальная поверхность) и разность анергий рота-моров ≈ определяют экспериментально методами ипф* ракрасной спектроскопии, спектроскопии колбинаци-оппого рассеяния свопа, микроволновой спектроскопии^ спектроскопии ядерного магнитного резонанса, ультразвуковой спектроскопии. Экспериментально полученные для пороксида водорода значения барыфоп нращонин составляют 4 к Д ж/моль для трапсоидного и 40 кДж/моль для цисоидноги ротаморов. С развитием лнп'одов квантовой химии эти параметры 13. н. в принципе могут быть теоретически рассчитаны, что позволит уточнить ;жсиерим. полученные для них значения. В. в. определяют мн. св-ва {напр., няикость).
Лит- СМ. и}.)и ст. Шиличшя молекул. В. Г. Дашебскггй. ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ в т и ╦ р д ы х телах ≈ свойство твердых тел необратимо превращать в теплоту
")
}
