БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (РЕ)
Для описания молекул многих классов соединений достаточно ограничиться одной валентной структурой (например, молекулы насыщенных углеводородов). Для других молекул, например с сопряжённым двойными и тройными связями, приходится использовать представление о наложении (резонансе) нескольких валентных структур. В этих случаях Р. т. прибегает к совокупности структурных формул вместо какой-либо одной формулы, что отличает её от других способов описания, пользующихся пунктирными линиями для валентных штрихов, стрелками для указания смещений электронной плотности и т. п. Отдельные структуры при этом не представляют каких-либо независимых, реально существующих состояний молекулы и являются лишь составными элементами единого описания одного состояния, аналогично тому, как отдельные элементы классического описания (простые связи, двойные связи и т. д.) служат для единого описания структуры молекулы в целом.
Р. т. позволяет качественно или полуколичественно (путём простых вычислений на базе упрощённых вариантов метода валентных схем) судить о симметрии молекул, об эквивалентности тех или иных связей и структурных элементов в молекулах, о стабильности и реакционной способности молекул. Она помогает понять, а отчасти и предвидеть результаты экспериментальных исследований, не претендуя на большую строгость рассуждений и не опираясь на достаточно строгие, но громоздкие квантовомеханические расчёты. В рамках Р. т. были введены такие широко используемые в настоящее время представления, как одно- и трёх-электронные связи, гибридизация связевых орбиталей, сверхсопряжение, а также представление о частично ионном характере ковалентных связей между различными атомами (резонанс ковалентной и ионной структур).
Р. т. была предложена Л. Полингом в 1928—31 гг. и развита в последующие годы в основном в трудах его школы. Термин «резонанс» был заимствован у В. Гейзенберга, проследившего аналогию между квантовомеханическим описанием систем, например двух связанных осцилляторов, и их классическим описанием, учитывающим резонанс в такой системе.
Лит.: Паулинг Л., Природа химической связи, пер. с англ., М. — Л., 1947; Уэланд Д., Теория резонанса и её применение в органической химии, пер. с англ., М., 1948; Полинг Л., Теория резонанса в химии, «Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева», 1962, т. 7, № 4, с. 462; Pauling L., The nature of the chemical bond, 3 ed., lthaca — N. Y., 1960.
Резонансная линия
Резона'нсная ли'ния, спектральная линия излучения атома, частота которой совпадает с частотой света, поглощаемого им в основном состоянии. Обычно Р. л. называют одну или несколько наиболее интенсивных линий в спектре при резонансном излучении.
Резонансное излучение
Резона'нсное излуче'ние, излучение, испускаемое системой связанных зарядов (например, атомом, атомным ядром), при котором частота излучения совпадает с частотой возбуждающего света. Р. и. могут испускать газы, жидкости и твёрдые тела, по наиболее чёткая картина наблюдается в атомных парах Hg, Cd, Na и др. Открыто Р. и. было при исследовании свечения паров Na Р. Вудом (1905).
Для возбуждения Р. и. атом (или др. систему связанных зарядов) облучают светом частоты n. Поглощая квант с энергией hn (h — Планка постоянная), атом с основного уровня E0 переходит на возбуждённый уровень En (уровень E2 на рис.). При спонтанном переходе атома из возбуждённого состояния En в основное E0 и происходит Р. и. — атом испускает квант с частотой n, и в спектре излучения появляется резонансная линия. Совокупность резонансных линий образует резонансный спектр атома. Р. и. атомов и молекул является резонансной люминесценцией. При взаимодействии атомного ядра с g-излучением может возникать Р. и. g-квантов.
Р. и. наблюдается лишь при определённых условиях (в разрежённых атомных парах, замороженных растворах). Обычно атом безызлучательно переходит из возбуждённого состояния в промежуточное (на рис. на уровень E1), и лишь затем происходит излучательный переход в основное состояние с частотой < n. Если в результате возбуждения атом сразу перешёл на уровень E1, Р. и. наблюдается в чистом виде (поскольку в этом случае промежуточных уровней нет).
Р. и. — процесс, наблюдаемый в течение некоторого времени t. Интенсивность Р. и. I меняется со временем по закону: I = I0e—t /t, где I0 — начальная интенсивность, t — среднее время жизни атома в возбуждённом состоянии. Обычно t @ 10-8 сек; если электронный переход запрещен отбора правилами, продолжительность Р. и. может значительно увеличиться (например, в парах Hg наблюдается переход с t @ 10-7 сек).
Р. и. всегда поляризовано, причём степень и характер поляризации определяются поляризацией возбуждающего света, направлением наблюдения, излучающим объектом, наличием в нём примесей. Особенно существенно влияет на поляризацию Р. и. магнитное поле (в экспериментах приходится учитывать магнитное поле Земли).
В квантовой теории Р. и. (как и в классической теории резонанса) учитывают эффекты затухания — затухание возбуждённых электронных состояний, которые не являются строго стационарными во времени. Энергия электрона в возбуждённом состоянии не имеет строго определённого значения, и спектральные линии характеризуются некоторой шириной спектральных линий Г. Величина Г связана с полной вероятностью перехода электрона на низшие уровни и с t. Чем больше Г, тем меньше t и, следовательно, меньше длительность Р. и.
Лит.: Вуд Р. В., Физическая оптика, пер. с англ., М. — Л. , 1936; Гайтлер В., Квантовая теория излучения, [пер. с англ.], М., 1956; Ахиезер А. И., Берестецкий В. Б., Квантовая электродинамика, 3 изд., М., 1969.
В. З. Кресин.
Резонансные пиломатериалы
Резона'нсные пиломатериа'лы, вырабатываются из лиственных и хвойных древесных пород, древесина которых обладает способностью усиливать звук музыкальный, не искажая его тон. Способность к резонансу Р. п. характеризуется акустической константой С = , где Е — модуль упругости, а r — плотность материала. Лучшими резонансными свойствами обладают ель и кавказская пихта, несколько уступают им кедровая сосна, явор, граб. Р. п. идут главным образом на изготовление дек клавишных, щипковых и смычковых музыкальных инструментов.
Резонансы
Резона'нсы, резонансные частицы, короткоживущие возбуждённые состояния сильно взаимодействующих элементарных частиц (адронов). В отличие от др. нестабильных частиц, Р. распадаются в основном за счёт сильных взаимодействий. Поэтому их времена жизни лежат в интервале 10-22—10-24 сек, что по порядку величины совпадает с характерным ядерным временем tяд = Rяд/с » 10-23 сек, где с — скорость света в вакууме, Rяд — характерный радиус сильных (ядерных) взаимодействий, примерно равный комптоновской длине волны p-мезона, Rяд ~ » 1,4×10-13 см (— постоянная Планка, mp — масса p-мезона).
В зависимости полных эффективных поперечных сечений рассеяния s от энергии Е Р. часто проявляются в виде колоколообразного (т. н. брейт-вигнеровского) максимума:
(1)
(форма которого совпадает, например, с зависимостью квадрата амплитуды колебаний от частоты w в механической системе при изменении w в окрестности резонансной частоты). Энергия Е, соответствующая максимуму сечения s = s0, сопоставляется с массой Р. М (по формуле относительности теории М = E0/c2. В физике элементарных частиц массу принято выражать в энергетических единицах, т. е. считать с = 1; тогда М = E0). Величина Г является полной шириной максимума в энергетической шкале.
Первый Р. был открыт в начале 50-х гг. Э. Ферми с сотрудниками при изучении процесса взаимодействия p+мезонов с протонами на протонном циклотроне в Чикаго (США). Этот Р. —D3,3 в современных обозначениях (первая цифра индекса у символа Р. означает удвоенный изотопический спин I частицы, вторая — её удвоенный спин J) — можно представлять себе как возбуждённое состояние нуклона (N), в которое последний переходит, поглотив p-мезон (пион). Собственная масса Р. D3,3, равная полной энергии системы N + p в системе центра инерции (с. ц. и. ) этих частиц, М = (1233 ± 3) Мэв, а время жизни t = 5,7×10-24 сек. Величина, обратная t, определяет вероятность распада частицы. Вместо времени жизни в физике Р. чаще используют полную энергетическую ширину G, которая связана с t соотношением t , (вытекающим из неопределённостей соотношения для энергии и времени). Р. D3,3 имеет полную ширину Г = (116 ± 6) Мэв, спин J = 3/2 и изотопический спин I = 3/2.
