Потенциалы ионизации и возбуждения

Величина потенциала ионизации и возбуждения зависит от природы атома. Наименьший потенциал ионизации (3,9 э в) имеют пары цезия, а наибольший (24,5 э-в) наблюдается у газа гелия. У щелочноземельных металлов (цезия, калия, натрия, бария, кальция) связь между электронами и ядром не велика, поэтому они имеют наименьшие потенциалы ионизации, следовательно, на возбуждение и работу выхода электрона потребуется затратить меньше энергии, чем у железа, марганца, меди и никеля. Элементы, имеющие меньшие потенциалы ионизации и возбуждения, чем свариваемый металл, вводят в состав электродных покрытий, чтобы повысить стабилизацию дугового разряда в газах. Количество энергии, которое необходимо для выделения электрона из металла или жидкого тела, называется [c.30]

Значения сродства к электрону, потенциалы ионизации и возбуждения, а также работа выхода электрона для некоторых элементов приводятся в табл. 2. [c.31]

Потенциалы ионизации и возбуждения газов [c.69]

Измерительная стойка обеспечивает питание электронного умножителя и регистрацию постоянной и переменной составляющих ионного тока. Переменная составляющая тока регистрируется при работе системы автоматической записи ионизационных кривых и в режиме модуляции молекулярного пучка. Порог чувствительности системы регистрации ионных токов 2-10 а. При включении развертки магнитного поля на диаграммной ленте самописца записываются масс-спектры, а при включении развертки ионизирующего напряжения — ионизационные кривые. Определение потенциалов ионизации и возбуждения молекул осуществляется путем изучения ионизационных кривых. Шкалы энергий калибруют по ионизационным кривым эталонных веществ, записываемых в тех же условиях, при которых производится опыт. [c.432]

Элементы, имеющие меньшие потенциалы ионизации и возбуждения, чем свариваемый металл, вводят в состав электродных покрытий, чтобы повысить стабилизацию дугового разряда в газах. Количество энергии, которое необходимо для выделения электрона из металла или жидкого тела, называется работой выхода электрона и выражается в электронвольтах. [c.71]

А, принадлежит ионам или атомам элементов с высокими потенциалами ионизации. Поэтому для получения линейчатых спектров в вакуумной области спектра приходится применять высокотемпературные источники, в которых большая удельная мощность, выделяемая а разряде, приводит к появлению сильной ионизации и возбуждению линий ионов. [c.9]

Помимо измерения линий гелия, имеющих верхние уровни 2 Ри 2 Р и З Рь необходимо было найти потенциалы ионизации соответствующих возбужденных атомов гелия с уровней 2 1 и УР. Для этого с большой точностью были определены длины волн ряда линий серий 3 0—п Р, 2 Р—пЧ), 2 Р—п О. [c.320]

В табл. I даны значения атомного радиуса, потенциалов, возбуждения, наименьших потенциалов ионизации и работы выхода для некоторых наиболее часто встречающихся при сварке элементов периодической системы, а также энергия сродства к электрону. [c.15]

В случае многократно ионизированных атомов, для которых отсутствуют надежные экспериментальные данные, основная трудность заключается в определении потенциалов ионизации и энергии возбуждения. [c.175]

Основным механизмом возбуждения и ионизации атомов в полом катоде являются неупругие столкновения с электронами. Заметную роль в ионизации, а в ряде случаев и в возбуждении атомов исследуемого вещества, могут также играть соударения с возбужденными атомами инертных газов, находящихся в долгоживущих (метастабильных) состояниях. Гелий обладает наиболее высоким потенциалом возбуждения (19,8 эВ) и потенциалом ионизации (24,6 эВ). Вследствие этого средняя энергия электронов, характеризуемая электронной температурой, в разряде с гелием выше, чем с другими инертными газами. Поэтому в разряде с гелием удается получать спектры трудновозбудимых элементов и их ионов. Наоборот, в случае легковозбудимых элементов лучшие результаты дает использование более тяжелых газов, например аргона, поскольку они вызывают более интенсивное катодное распыление. [c.74]

Потенциал ионизации неона весьма близок к сумме потенциалов ионизации свинца и возбуждения одного из его высоких D-, F- и G-уровней. [c.466]

Моу Кио перечислить много примеров из различных областей науки и техники, показывающих эффективность масс-спектрометрии и свидетельствующих о дальнейшем развитии этого метода. Масс-спектрометры нашли широкое признание при 1) точном измерении масс ядер 2) определении изотопной распространенности элементов 3) измерении некоторых ядерных реакций 4) количественном поэлементном анализе твердых, жидких и газообразных веществ 5) изучении структуры сложных молекул 6) изучении кинетики химических реакций 7) определении потенциалов ионизации, потенциалов возбуждения, теплоты образо-вания и испарения, энергии химических связей и т. д. 8) исследовании в органической химии 9) изучении явлений сорбции и десорбции газов 10) изучении геохимических процессов, определении природы образования отдельных пород, определении хронологии и истории процессов, происходящих в земной коре 11) исследовании состава метеоритного вещества 12) изучении состава газов и динамики фракционирования их в верхних слоях атмосферы 13) изучении различных аспектов жизнедеятельности в биологии и медицине по методу меченых атомов стабильными изотопами N, С, Ю, °В и др. 14) автоматическом контроле и управлении технологическими процессами в химии, металлургии, нефтепромышленности и других областях. [c.194]

Энергия связи комплекса зависит от энергии, требуемой для перехода в возбужденное состояние, и определяется положением новой полосы поглощения. Обычно наблюдается линейная зависимость между потенциалом ионизации донора и положением полосы ПЗ. Ее положение зависит, кроме того, от энергии низшей свободной орбитали акцепторов, от взаимной поляризации и энергии электростатического взаимодействия молекул, составляющих КПЗ. [c.66]

В правой верхней части таблицы приведены теплоты сублимации кристаллов Ne и А, имеющих такую же ГЦК структуру, как и А1. Однако их энергия сублимации почти на два порядка меньше, чем у металлов. Это объясняется заполненностью валентной оболочки у атомов Ne и А с образованием устойчивой конфигурации nsV и отсутствием валентных электронов. Возбуждение этой оболочки требует большой затраты энергии, как показывают высокие потенциалы ионизации атомов благородных газов. [c.18]

Элементарный анализ процессов возбуждения атомов в ме к-электродном газовом разряде показывает, что в предположении температурного характера возбуждения их свечения условия гомологичности выполняются, когда потенциалы ионизации атомов элемента примеси и атомов основы равны. [c.599]

Рис. 6.7. Различные схемы ионизации посредством возбуждения автоионизационных состояний Ек — энергия промежуточного связанного возбужденного состояния Ег и Е2г — первый И второй потенциалы ионизации Еа — энергия автоионизационного состояния волнистые стрелки показывают автоионизационный распад прямые стрелки обозначают вынужденные переходы. Расшифровка индексов а- е

Энергетические возможности источника возбуждения определяются его температурой. При низкой температуре (2000—3000 °К) в спектре появляются прежде всего резонансные, спектральные линии. Повышение температуры приводит к ионизации и появлению линий, обладающих более высокими потенциалами возбуждения. Наиболее низкую температуру обеспечивает пламя. Пламя в качестве источника возбуждения нашло применение в так называемых пламенных фотометрах, с помощью которых регистрируется интенсивность излучения пробы исследуемой жидкости, введенной в пламя. Более широкие возможности для анализа состава среды появляются при регистрации эмиссионных спектров атомов, молекул, ионов [c.124]

Для облегчения повторных возбуждений дуг с высоким потенциалом ионизации дугового газа используют осцилляторы и специальные генераторы импульсов, повышающие напряжение на электродах после перехода тока дуги через нулевые значения. На возбудившейся дуге в течение всего полупериода тока устанавливается постоянное напряжение, и она горит устойчиво. При использовании в качестве электродов металлов с различной температурой кипения дуга приобретает выпрямляющее свойство, отрицательно влияющее на формирование сварных швов и работу источников питания. Это свойство выражается в различии величин напряжения и тока дуги в соседних полупериодах (рис. 2-6). Так, при сварке алюминия вольфрамовым электродом в среде аргона напряжение дуги длиной 4 мм в тот полупериод, когда катодом является вольфрам, равно 12 В. В другом полупериоде, когда катодное пятно располагается на алюминиевом изделии, напряжение повышается до 22 В. Это вызывает соответствующее уменьшение тока. [c.43]

Все три наблюдаемые серии Ридберга сходятся к пределам, соответствующим первым потенциалам ионизации, равным 79 392 см- для СНд и 79 315 см для СВд. Разница в значениях потенциалов ионизации [/ (СНд) превышает I (СВд) на 77 см ] показывает, что нулевая колебательная энергия иона СН в основном состоянии превышает соответствующую энергию СН3 в основном состоянии и, следовательно, в таком же соотношении находятся значения сумм частот всех нормальных колебаний СН и СНд. Аналогичное заключение справедливо для всех верхних состояний у и б ридберговских серий, но неприменимо к серии р. К сожалению, значения частот колебаний молекулы СНд как в возбужденных, так и в основном состояниях до сих пор неизвестны. Некоторые предполагаемые значения частот приведены в табл. 65. [c.524]

Чтобы заменить дефицитный газ аргон, используемый только для возбуждения вспомогательной дуги, была предпринята попытка зажечь вспомогательную дугу в среде азота вместо аргона. Азот—двухатомный газ, и хотя он имеет потенциал ионизации, равный 15,1 (практически близкий потенциалу ионизации аргона — 15,4), требуются дополнительные затраты электроэнергии на его диссоциацию. Для этой цели было изготовлено водоохлаждаемое балластное сопротивление, состоящее из трех отдельных секций по 2,35 ом каждая. [c.22]

Аргон, и особенно гелий, обладая высокими потенциалами ионизации, затрудняют первоначальное возбуждение дуги. Однако напряженность поля в столбе дуги и инертных газах имеет сравнительно низкое значение (10-24 В/см), и поэтому дуговой разряд в этих газах отличается высокой стабильностью. Статические характеристики такой дуги в аргоне и его смеси с гелием имеют вид, представленный на рис. 2. [c.93]

Потенциалы ионизации и возбуждения. На освобождение электрона от связи с атомным ядром, вследствие чего и происходит образование положительного иона, необходимо затратить определенное количество энергии. Энергия, израсходованная на отрыв электрона, называется работой ионизации. Работа ионизации, выраженная в электрон-вольтах, называется потенциалом ионизации. Если сообщить связанному электрону газовой молекулы или атома некоторое количество дополнительной энергии, то электрон перейдет на новую орбиту с более высоким энергетическим уровнем, а молекула илн атом будут находиться в возбужденном состоянии. Количество энергии, выраженное в электрон-йОЛЬтах, которое необходимо затратить для возбуждения атома или молекулы газа, называется потенциалом возбуждения. Возбужденное состояние атома или молекулы газа является неустойчивым, и электрон может снова возвратиться на стационарную орбиту, а атом или молекула перейдет в нормальное невозбужденное состояние. Энергия возбуждения при этом передается в окружающее пространство в форме светового электромагнитного излучения. [c.29]

К этой группе можно отнести инертные газы гелий, неон, аргоп, криптон, ксенон. Их получают из воздуха методом глубокого охлаждения и последующей разгонки жидкой смеси газов. Содержание в воздухе инертных газов и основные свойства приведены в табл. 2-9, а потенциалы ионизации и возбуждения — в табл. 2-4. Гелий получают и из тех природных газов, в которых его содержание составляет около 1%. [c.92]

Величины потенциалов ионизации и возбуждения зависят от природы атома и колеблются от 3,9 до 24,5 эВ. Наименыхгами потенциалами ионизации обладают щелочноземельные металлы (калий, кальций) и их соединения. Элементы, обладающие малыми потенциалами ионизации и возбуждения,- вводят в состав электродных покрытий, так как они способствуют устойчивому 1 орению дуги. Это первое условие устойчивого горения дуги. Второе условие — напряжение холостого хода источника питания должно быть больше напряжения дуги. [c.16]

Т. р. постоянного тока в трубке. Поскольку толщина КС порядка длины ионизации, часть электронов, ускоряясь на катодном скачке потенциала, набирает энергию, равную этому потенциалу, В результате интенсивной ионизации газа этим пучком электронов в области ТС образуется светящийся слой плазмы большой плотности. Величина электрич. поля здесь близка к нулю. По мере продвижения от области ТС по направлению к аноду плотность плазмы падает из-за рекомбинации и амбиполярной диффузии, электрич. поле растёт, но enie недостаточно для ионизации и возбуждения атомов (область ФТП). Далее, в области ПС электрич. поле достигает величины, при к-рой ионизация электронами, набирающими энергию в этом поле, становится существенной. Для электрич. поля в ПС справедлив закон подобия Ejp f(pR), вытекающий из равенства скоростей ионизации и потерь за счёт амбиполярной диффузии к стенкам (теория Шоттки). ВАХ ПС не зависит от тока, плотность плазмы пропорциональна плотности тока. Для молекулярных газов с ростом тока необходимо учитывать гфоцессы объёмной рекомбинации, приводящие к слабому росту напряжения на ПС, при дальнейшем увеличении тока происходит нагрев газа (для молекулярных газов). Б атомарных газах при увеличении тока в первую очередь газ разогревается, плотность его уменьшается [c.117]

Структура многоэлектронных атомов. Спектры атомов со многими электронами в валентной оболочке существенно отличаются от спектров атома водорода или щелочных атомов. Так, например, для атомов двух наиболее исследованных групп — щелочноземельных атомов и атомов благородных газов — вторые потенциалы ионизации относительно невелики по сравнению с первым потенциалом ионизации (так, в случае атомов благородных газов различие составляет фактор 2). Это приводит к тому, что относительно близко по энергетической шкале к первому потенциалу ионизации расположены возбужденные состояния в спектре ионов. Близко расположены и автоионизационные состояния. Такая структура спектров обуславливает относительно большую эффективность двухэлектронных процессов. Забегая вперед (см. гл. VIII), отметим, что как для щелочноземельных атомов, так и для атомов благородных газов пороговая интенсивность для многозарядных ионов несущественно превышает пороговую интенсивность для однозарядных ионов. Напомним, что термин пороговая интенсивность означает ту интенсивность излучения, при которой ионизация становится практически наблюдаемой. Как правило, эта интенсивность соответствует полной вероятности ионизации за время лазерного импульса W гит - так что вероятность ионизации в единицу времени ги (10 - [c.133]

Возникновение ионизации атомов в газовом промежутке (участок III кривой рис. 2-3) рассматривается как начало электрического разряда. В табл. 2-4 приведены значения потенциалов понпзацпп и возбуждения различных газов. Под потенциалом понпзацпп понимается частное от деления работы, совершаемой прп ионизации газа на величину заряда электрона. На некотором участке (до точки О на кривой рис. 2-3) интенсивность внутренних процессов ионизации недостаточна для поддержания тока при [c.68]

Для неунругих С. а., наряду с 0, важной характеристикой является энергия перехода от одного состояния к другому, к-рая определяет для прямых неунругих С. а. порог процесса (напменьшую энергию, необходимую для осуществления данного нроцесса). Рассматривая С. а. в лабораторной системе отсчета и считая, что ударяемая частица до взаимодействия неподвижна, можно, исходя из законов сохранения, определить долю начальной кинетич. энергии ударяющей частицы, к-рая может перейти во внутр. энергию одной или обеих частиц. Макс. значение этой доли равно отношению массы ударяемой частицы к сумме масс обеих частиц. В случае электронного удара эта доля практически равпа 1 и порог процесса совпадает с потенциалом ионизации илп возбуждения. При столкновении частиц равной массы, напр, при ионизации ударом иона того же газа, порог ионизации вдвое выше. Законы сохранения определяют и угловое распределепие рассеянных частиц после столкновения. Угол рассеяния зависит от соотношения масс частиц. [c.88]

В табл. 19.2 собраны данные о потенциале ионизации легких и средних атомных ионов, характеризующие все ступени ионизации ионов с зарядом ядра Z<36 и представляющие интерес для физики высокотемпературной плазмы. Большая часть данных для низких степеней ионизации ионов была получена на основе обработки наблюдаемых спектров оптических переходов при высоких уровнях возбуждения частиц, тогда как в случае многократной ионизации использовались различные приемы экстраполяции потенциалов вдоль изоэлектронных серий [2,5,6]. В табл. 19.3 приведены значения потенциала ионизации одно-, двух- и трехзарядных атомных ионов с 37схождения линий в атомных спектрах [2,3,5,6]. Погрешности в определетш искомых значений потенциалов ионизации атомных частиц в табл. 19.1 —19.3 были учтены нами при округлении значащих цифр в пределах 1 для последней приведенной цифры. [c.411]

Рассмотрим теперь наиболее интересный класс эксимерных лазеров, в которых атом инертного газа (например, Аг, Кг, Хе) в возбужденном состоянии соединяется с атомом галогена (например, F, С1), что приводит к образованию эксимерагалоге-нидов инертных газов. В качестве конкретных примеров укажем ArF (Я, = 193 нм), KrF (А, = 248 нм), ХеС1 (А, =309 нм) и ХеР (А, = 351 нм), которые генерируют все в УФ-диапазоне. То, почему галогениды инертных газов легко образуются в возбужденном состоянии, становится ясным, если учесть, что в возбужденном состоянии атомы инертных газов становятся химически сходными с атомами щелочных металлов, которые, как известно, легко вступают в реакцию с галогенами. Эта аналогия указывает также на то, что в возбужденном состоянии связь имеет ионный характер в процессе образования связи возбужденный электрон переходит от атома инертного газа к атому галогена, Поэтому подобное связанное состояние также называют состоянием с переносом заряда, Рассмотрим теперь подробнее КгР-лазер, так как он представляет собой один из наиболее важных лазеров данной категории. На рис, 6.26 приведена диаграмма потенциальной энергии молекулы KrF, Верхний лазерный уровень является состоянием с переносом заряда и ионной связью, которое при R = oo отвечает состоянию положительного иона Кг и состоянию 5 отрицательного иона F. Поэтому энергия при R = оо равна потенциалу ионизации атома криптона минус сродство атома фтора к электрону. При больших межъядерных расстояниях кривая энергии подчиняется закону Кулона. Таким образом, потенциал взаимодействия между двумя ионами простирается на гораздо большее расстояние (5— ЮЛ), чем в случае, когда преобладает ковалентное взаимодействие (ср., например, с рис, 6.24), Нижнее состояние имеет ковалентную связь и при R = oo отвечает состоянию 5 атома криптона и состоянию атома фтора. Таким образом, в основном состоянии атомные состояния инертного газа и галогена меняются местами. В результате взаимодействия соответствующих орбиталей верхнее и нижнее состояния при малых межъядерных расстояниях расщепляются на состояния 2 и П. Генерация происходит на переходе поскольку он имеет наибольшее [c.383]

Общие методы и допущения квантовой химии были рассмотрены в главе 1 части II этой книги. Здесь мы сделаем только некоторые дополнительные замечания, касающиеся возбужденных состояний в методе Хартри—Фока, анализа заселенностей по Малликену и теоремы Купменса, которую часто используют при вычислении потенциалов ионизации системы. [c.227]

Ни для одного из реальных газов задача эта не решена до конца ввиду ее сложности. С несомненностью можно лишь утверждать, что в любом случае будут образовываться и возбужденные молекулы и ионы. Энергия, которую затрачивает в среднем конизиру эщая частица на образование одной пары ионов, колеблется в зависимости от рода газа от 28 до 38 еУ потенциалы ионизации молекул газа значительно ниже и лежат обычно в пределах 10—16 еУ. Разность этих величин отвечает энергии, которая идет на возбуждение электронных уровней молекул. [c.228]

В вакуумной искре удается получить линии м ногозарядных ионов, потенциалы ионизации которых составляют сотни и тысячи вольт [227]. В частности, использование схемы возбуждения с поджигающим электродом и с малой индуктивностью разрядной цепи позволило в рентгеновской области спектра возбудить линии таких ионов, как Ре+2 , N1+ , Мо+ [c.57]

Наконец, используя вакуумную область спектра, есть возможность анализировать газы и неметаллы по спектрам поглощения, при этом можно применять метод линейчатого поглощения [10, И]. Метод этот имеет существенные преимущества при определении компонента смеси с более высоким потенциалом ионизации, чем у основы смеси, так как чувствительность атомно-абсорбционного анализа практически не зависит от со-отнощения потенциалов возбуждения компонентов смеси, а также от присутствия третьего компонента. Кроме того, отсутствие разряда через газы и пары, заполняющие поглощающую кювету, уменьщает искажающее влияние стенок. Поэтому применение абсорбционных методов для анализа газовых смесей чрезвычайно перспективно. [c.276]

В работе [6.35] для атома бария было показано, что между первым и вторым потенциалами ионизации имеется много автоионизационных состояний. Плотность этих состояний столь высока, что для их возбуждения излучением с энергией фотона в 1 эВ достаточна ширина спектра 10 см . Это показывает, что автоионизационные состояния могут играть существенную роль в процессе образования двухзарядных ионов. Отметим, что параметр адиабатичностн в этих экспериментах велик по сравнению с единицей, так что процесс возбуждения, несомненно, происходит в многофотонном режиме. [c.156]

Сварка на переменном токе существенно отличается от сварки на постоянном. При частоте тока 50 Гц анодное и ка-тодное пятна меняются местами 100 раз в секунду, при этом ионизация дугового промежутка нарушается и дуга горит менее устойчиво. Для повышения устойчивости горения дуги применяют предназначенные для работы на переменном токе электроды, в покрытие которых вводят элементы с низким потенциалом ионизации (калий, натрий, кальций), облегчающие возбуждение дуги. [c.41]

Метод самосогласованных МО является одним из наиболее точных среди существующих расчетных методов квантовой химии и позволяет получать самые разнообразные характеристики молекул, напр, энергии МО, потенциалы ионизации, полную электронную энергию и суммарную энергию связей, энергнн перехода молекул в возбужденные состояния, раснределение электронной плотности и дипольные мо.менты и т. д. Одпако точность абс. расчетов зачастую совершенно недостаточна и более перспективно не столько вычисление абс. значений тех или иных величин, сколько получение на этой основе качественных или полу количеств, выводов. Последние могут быть иногда получены с помощью др. вариантов М. о. м., отличающихся от метода самосогласованных МО значительно более простым математич. аппарато.м, что достигается широким применением полуэмпирич. параметров и введением различных упрощающих предложений. [c.306]

Электродные покрытия делят на две группы тонкие (стабилизирующие и ионизирующие) и толстые (качественные). Назначение тонкого покрытия — облегчить возбуждение дуги и стабилизировать ее горение. Для этого покрытие составляют из веществ, атомы и молекулы которых обладают низким потенциалом ионизации, т. е. легко ионизируются в воздушном промежутке дуги. Такими веществами являются калий, натрий, кальций, барий, литий, стронций и др. Они применяются, как правило, в виде углекислых солей мел СаСОз, поташ К2СО3, углекислый барий ВаСОз и др. В качестве связующего вещества применяют жидкое стекло, представляющее собой силикат натрия НагО-ЗЮг. Покрытие наносят на стержень элект- [c.48]

Потенциалы ионизации, найденные из анализа ридберговских серий, составляют 12,61g и 10,472 эв соответственно для НгО и НгЗ (Прайс [1015] и Прайс, Тиган и Уолп[ [1024]). Хеннинг [494] наблюдал в спектре НгО две прогрессии полос (диффузных), расположенные за первым ионизационным проделом п начинающиеся при 116 760 и 125 820 СЛ1-1. Эти прогрессии, вероятно, представляют собой члены ридберговской серии, предел которой связан с четкой границей поглощения при 16,5 эв. Подобная интерпретация подтверждается экспериментами по электронному удару, выполненными Фростом и Мак-Дауэлом [401] (а также более ранней работой Прайса и Сагдена [1023]), которые наблюдали три потенциала появления НгО+ при 12,60, 14,35 и 16,34 эв, причем последний, вероятно, соответствует пределу поглощения, найденному Хеннингом. Трп потенциала появления должны соответствовать трем электронным состояниям иона Н2О+—основному й -состоянию, первому возбужденному состоянию типа А i при [c.502]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...