Тепловое излучение газа

[Munin]

Comanchero в сообщении #753145 писал(а):

Атомы по отдельности не излучают тепловую энергию. Излучает само тело.

В случае газа - отдельные атомы. Но это мелкое замечание, по сравнению с предложенной чушью.

[Droog_Andrey]

Munin в сообщении #753179 писал(а):

В случае газа - отдельные атомы.

Если газ состоит из многоатомных молекул, то излучают молекулы, бегая по колебательным и вращательным уровням.

А если газ одноатомный? Гелий, например, или неон. У них же этих уровней нет.

[Munin]

Вот тогда в гелии и излучают сами атомы. У них спектра колебательных и вращательных возбуждений нет, а есть только возбуждения электронной оболочки.

[Droog_Andrey]

Дык там же 20 эВ до первого возбуждённого. И переходы между возбуждёнными порядка эВ. Сильно жарко должно быть.

[Munin]

Ну вот газ и не излучает почти при низких температурах.
Но всё-таки почти. Даже в холодном газе есть некоторая доля молекул, движущихся быстро, и при столкновениях выделяющих достаточно энергии для возбуждения высоких уровней.

[Droog_Andrey]

Ну вот и получается, что в практически встречающихся газах отдельные атомы сами по себе редко излучают тепловую энергию.

Однако рабочий пример всё же можно привести. Для "бытовых" значений температур вполне подойдут пары самария. У него густой атомный спектр (более полусотни уровней в пределах 2 эВ, причём первый возбуждённый 0.036 эВ), невысокая температура кипения (1800°C) и низкая энергия связи в димере $\mathrm{Sm_2}$ (0.05 эВ).

[Munin]

Не понял, у вас какие-то вопросы остались, какие-то тезисы высказываются?

[Droog_Andrey]

Просто было интересно более подробно разобрать утверждение

Comanchero в сообщении #753145 писал(а):

Атомы по отдельности не излучают тепловую энергию. Излучает само тело.

Оказалось, что в практическом смысле оно скорее верно, чем нет. Но захотелось привести пример хорошо излучающего газа. Подходящий кандидат нашёлся: газообразный самарий.

Вот, пожалуй, и всё :)

[Munin]

Droog_Andrey в сообщении #757144 писал(а):

Оказалось, что в практическом смысле оно скорее верно, чем нет. Но захотелось привести пример хорошо излучающего газа. Подходящий кандидат нашёлся: газообразный самарий.

И он опровергает это "скорее верное" утверждение. Поздравляю.

[Droog_Andrey]

Утверждение становится верным с некоторыми уточнениями:

"Атомы по отдельности, как правило, не излучают тепловую энергию. Излучает само тело или его молекулы."

Пример с самарием весьма экзотичен на самом деле.

[Munin]

Ерунда эти уточнения. Проще перечислить:
Твёрдое тело излучает большими совокупностями атомов.
Жидкое тело излучает большими совокупностями атомов.
Газообразное тело излучает отдельными молекулами, и в частном случае атомами.
Плазма излучает отдельными заряженными частицами, плюс остатки тех механизмов, что были присущи газу.
В общем, для "школьных" состояний вещества достаточно. В совсем горячей плазме (релятивистской) появляется ещё излучение в процессе реакций элементарных частиц, например, при аннигиляции частицы и античастицы.

[Droog_Andrey]

Агась. Хотя в жидкостях и твёрдых телах молекулярного строения тоже обычно излучают молекулы.

Кстати, есть один вопрос. Известно, что бром $\mathrm{Br_2}$ имеет интенсивную красную окраску благодаря поглощению молекулами синих и зелёных лучей. Окраска наблюдается во всех трёх агрегатных состояниях, хотя в газовой фазе поглощение зелёных немного ослабевает (из-за запрета по спину), поэтому окраска чуть другая (оранжево-бурая вместо тёмно-красной).

Но ниже 19К кристаллы брома теряют окраску и становятся прозрачными. Почему?

[Munin]

Droog_Andrey в сообщении #757331 писал(а):

Агась. Хотя в жидкостях и твёрдых телах молекулярного строения тоже обычно излучают молекулы.

Что-то не верится. Приведите спектры. (Скажем, воды, бензола, аммиака.)

Droog_Andrey в сообщении #757331 писал(а):

Кстати, есть один вопрос. Известно, что бром $\mathrm{Br_2}$ имеет интенсивную красную окраску благодаря поглощению молекулами синих и зелёных лучей. Окраска наблюдается во всех трёх агрегатных состояниях, хотя в газовой фазе поглощение зелёных немного ослабевает (из-за запрета по спину), поэтому окраска чуть другая (оранжево-бурая вместо тёмно-красной).

Но ниже 19К кристаллы брома теряют окраску и становятся прозрачными. Почему?

Не знаю. Но какой-то физический переход в кристалле должен вокруг этой температуры происходить.

А вообще, мы тут развили активность, неподобающую для "Пургатория". Может быть, попросить модераторов отделить хвост обсуждения?

[Droog_Andrey]

Munin в сообщении #757375 писал(а):

Droog_Andrey в сообщении #757331 писал(а):

Агась. Хотя в жидкостях и твёрдых телах молекулярного строения тоже обычно излучают молекулы.

Что-то не верится. Приведите спектры. (Скажем, воды, бензола, аммиака.)

Cпектры легко гуглятся. В бензоле межмолекулярное взаимодействие слабое, поэтому там нечему особо излучать, кроме молекул. В жидких воде и аммиаке кругом водородные связи, поэтому частенько излучают кластеры. И теплоёмкость большая у них поэтому же.

Munin в сообщении #757375 писал(а):

какой-то физический переход в кристалле должен вокруг этой температуры происходить.

Ну это понятно. Но что именно там случается - хз. Ладно бы ещё давление прикладывалось. Но нет же.

Munin в сообщении #757375 писал(а):

А вообще, мы тут развили активность, неподобающую для "Пургатория". Может быть, попросить модераторов отделить хвост обсуждения?

Можно и попросить. :)

[Munin]

Droog_Andrey в сообщении #757383 писал(а):

В жидких воде и аммиаке кругом водородные связи, поэтому частенько излучают кластеры.

Ясно. Я хотел как раз оторваться от этого, но чёрт меня за язык дёрнул ляпнуть про аммиак. А какое-нибудь масло, ну хотя бы октан?

Droog_Andrey в сообщении #757383 писал(а):

Но что именно там случается - хз.

Вам хз, мне хз, а вот физикам, им занимавшимся, может быть известно.

Droog_Andrey в сообщении #757383 писал(а):

Ладно бы ещё давление прикладывалось. Но нет же.

На низких температурах чудеса случаются и без давлений. Это примерно температура сверхпроводящего перехода во многих металлах. Так что, перестройка энергетических зон в кристалле - вполне запросто. Может быть, и решётка как-то меняется, но это как раз спрашивать у специалистов надо.