Неупругое соударение электрона с атомом

Неупругое соударение электрона с атомом. Электрон, обладающий массой т и скоростью i , ударяется о покоящийся атом массы М. При этом атом возбуждается, т. е. переходит из основного состояния в более высокое энергетическое состояние (разность соответствующих энергетических уровней равна W). Какова минимальная начальная скорость vq электрона, необходимая для этого возбуждения атома, если удар центральный [c.315]

Различаются упругие и неупругие соударения электронов с атомами. [c.18]

При неупругих соударениях частиц энергия передается в виде энергии диссоциации Шд, возбуждения или ионизации Wi, причем за одно столкновение может быть передано сразу несколько электрон-вольт. При этом электрон нейтрального атома переходит с низкого уровня на более высокий, потенциальная энергия атома растет и атом возбуждается либо ионизируется. [c.43]

Протоны обладают положительным электрическим зарядом и взаимодействуют с орбитальными электронами атомов. При одинаковой энергии с налетающим электроном налетающий протон в результате меньшей скорости при взаимодействии с орбитальным электроном быстрее теряет свою энергию. Как и в случае с электронами, протон в результате неупругого соударения с атомами выбивает электроны с орбиты, производя ионизацию атома (молекулы), или рассеивается в поле ядра, испуская тормозное рентгеновское излу- [c.314]

Столб дуги можно считать нейтральным, так как сум ма зарядов отрицательных частиц равна сумме зарядов положительных частиц. Столб дуги характерен образованием заряженных частиц и воссоединением заряженных частиц в нейтральные атомы (рекомбинация). Поток электронов через слой газов разрядного промежутка вызывает в основном упругие соударения с молекулами и атомами газа, вследствие чего создается весьма высокая температура. Возможна также и ионизация в результате неупругих соударений. [c.39]

Приведенные выше данные позволяют записать выражения для вероятности образования многозарядных ионов с учетом взаимодействия электрона с атомным остовом в виде произведения вероятности туннельной ионизации (атома или иона) на вероятность столкновения туннельного электрона с атомным остовом (соответствующую его определенной энергии в момент соударения) и на вероятность неупругого рассеяния электрона. В качестве примера приведем такое выражение для простейшего е 2е процесса на однозарядном ионе А+ [c.235]

Соударения свободного электрона с ионизируемой частицей и нейтральным атомом могут быть упругими и неупругими. Упругие соударения вызывают повышение температуры и не изменяют суммарную кинетическую энергию соударяющихся частиц. При неупругих соударениях часть кинетической энергии расходуется на работу, необходимую для отрыва электрона от ядра. Возбуждение или ионизация частиц в газовом объеме возможны в том случае, если кинетическая энергия свободного электрона достаточна для совершения работы выхода. [c.7]

Неупругие соударения помимо передачи сразу больших количеств энергии изменяют строение частиц. При каждом соударении неизбежно происходит возбуждение атома или молекулы с переброской электрона на более удаленные от ядра орбиты с более высоким уровнем энергии. Спонтанно возвращаясь к нормальному состоянию, частицы излучают энергию, полученную при возбуждении. Поэтому плазма дуги ослепительно ярко светится, и это свечение — один из наиболее наглядных признаков дуги. [c.69]

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]

Основными процессами, приводящими к возбуждению, являются столкновения первого рода. Практически легче всего достичь неравновесного состояния, используя газовый разряд соответствующим образом подобранной газовой смеси. Заселению необходимого уровня рабочего газа способствуют неупругие столкновения с возбужденными атомами примесного газа, которые возбуждаются электронными соударениями. При небольщом значении энергии возбужденных атомов двух рассматриваемых газов возбуждение атомов будет также происходить и в результате столкновений нх между собой посредством ударов второго рода. Энергия возбужденных атомов будет взаимно передаваться. Если вероятность такого возбуждения атомов больше вероятности возбуждения атома на данный уровень электронами, то равновесное распределение, определяемое взаимодействием электронов с атомами, будет нарушено, и в системе образуется инверсная заселенность уровней. Для получения последней необходимо, чтобы концентрация примесного газа была значительно больше концентрации рабочего газа. Эти условия впервые были получены в гелий-неоновой смеси, у которой разность энергетических уровней составляет всего 0,15 эВ, а соотношение примесного и рабочего газов соответствовало 10 1. [c.42]

Газовое усиление. Первичные электроны, образование ааряж. частицей в результате ионизации газа, под Яействиен электрич. поля перемещаются к аводу, по пути многократно сталкиваясь с атомами (рис. 2). Эти соударения частично неупругие, т, к, электроны теряют значит, часть своей энергии и не могут наорать ввергаю, достаточную для ионизации атомов газа (20—30 зВ). В циливдрич. П, с, электрич. поле [c.147]

В плазме газового разряда протекают различные физические процессы, определяющие механизмы создания инверсной заселенности. Так, в слабоионизированной плазме атомы и молекулы возбуждаются главным образом в результате неупругих соударений с электронами. Однако использовать подобные процессы непосредственно для создания инверсной заселенности можно далеко не всегда, так как это связано со следующими физическими обстоятельствами. При соударении атомов с электронами эффективно возбуждаются резонансные уровни, которые связаны с основным состоянием, разрешенным оптическим переходом. Как правило, это наиболее низкие возбужденные атомные состояния, поэтому они не могут служить в качестве верхнего лазерного уровня. В то же время использование в этом качестве уровней, расположенных выше резонансных, хотя и позволяет в ряде случаев получить инверсную заселенность и стационарную генерацию лазерного излучения, однако требует непропорционально высоких энергетических затрат. К тому же использование рассматриваемого механизма создания инверсной заселенности в стационарных условиях возможно только при малых значениях плотности электронов и газа, когда процессы прямого возбуждения лазерных уровней преобладают над ступенчатыми в противном случае устанавливается близкое к равновесному распределение [c.40]

В начальной стадии прохождения высокоэнергетического иона через вещество преобладает рассеяние на электронных оболочках атомов мишени. С уменьшением энергии иона доминируютдим оказывается вклад ядерного торможения. При использовании легких ионов потери энергии в упругих и неупругих взаимодействиях сопоставимы при энергии иона 10 —10 эВ. На рис. 3.2 приведены результаты расчета на ЭВМ энергетических потерь в ядерных и электронных взаимодействиях при бомбардировке титана ионами с энергией 40 кэВ. До тех пор пока энергия иона составляет несколько килоэлектронвольт и выше, расстояние между отдельными ядерными процессами достаточно велико, чтобы анализ взаимодействий можно было вести в рамках теории изолированных бинарных столкновений, т. е. серии случайных событий. При дальнейшем уменьшении энергии иона расстояние между отдельными столкновениями уменьшается настолько, что приближение бинарных столкновений становится неприменимым. Необ одим анализ соударений многих тел, развиваемый в рамках теории молекулярной динамики. Рассеяние энергии в неупругих взаимодействиях обычно рассматривается как непрерывный процесс, для описания которого используются аналитические зависимости ссчския от энергии иона. [c.78]

Лит. Шкловский В. И., Эфрос А. Л., Электрон-лыс свойства легированных полупроводников, М., 1979 Л и ф-шиц И. М., Г р е д е с к у л С. А., Пас тур Л. А., Введение в теорию неупорядоченных систем, М., 1982 Мотт Н., Дэвис а.. Электронные процессы в некристаллических веществах, пер, с англ., 2 изд., т. 1—2, М., 1982 3 а й м а н Д ж., Модели беспорядка, пер, с англ., М., 1982. А. Л. Эфрос. НБУПРУГИЕ ПРОЦЕССЫ (неупругое рассеяние) — столкновение частиц, сопровождающееся изменением их внутр. состояния, превращением в др. частицы или дополнит, рождением новых частиц. Н. п. являются, напр., возбуждение или ионизация атомов при их столкновении, ядерные реакции, превращения элементарных частиц при соударениях или множеств, рождение частиц. Для каждого типа (канала) Н. п. существует своя наименьшая (пороговая) энергия столкновения, начиная с к-рой возможно протекание данного процесса. Полная вероятность рассеяния при столкновении частиц (характеризуемая полным эфф. сечением рассеяния) складывается из вероятностей упругого рассеяния и Н. п. при этом между упругими и неупругими процессами существует связь, определяемая оптической теоремой. Герштейн. [c.343]

Процессы неупругих С. а. весьма разнообразны. Перечень не упругих процессов, к-рые могут происходить в газе или слабоионизов. плазме, приведён в таблице. В различных лаб. условиях и явлениях природы гл. роль играют те или иные отдельные неупругие процессы соударения ч-ц. Напр., излучение с поверхности Солнца обусловлено б, ч. столкновениями между эл-нами и атомами водорода, при к-рых образуются отрицат. ионы водорода (табл., п. 26). Осн. процесс, обеспечивающий работу гелий-неонового лазера (см. Газовый лазер),— передача возбуждения от атомов гелия, находящихся в метастабильных состояниях, атомам неона (табл., п. 6) осн. процесс в электроразрядных молекулярных газовых лазерах — возбуждение колебат. уровней молекул электронным ударом (табл., п. 3) в результате этого процесса электрич, энергия газового разряда частично преобразуется в энергию лазерного излучения. В газоразрядных источниках света осн. процессами являются в т. н. резонансных лампах — возбуждение атомов электронными ударами (табл., п. 2), а в лампах высокого давления — фоторекомбинация эл-нов и ионов (табл., п. 24). Спиновый обмен (табл., п. 7) ограничивает параметры квантовых стандартов частоты, работающих на переходах между состояниями сверхтонкой структуры атома водорода или атомов щелочных металлов (табл., п. 9). Различные неупругие процессы С. а. с участием свободных радикалов, ионов, эл-нов и возбуждённых атомов определяют мн. св-ва атмосферы Земли. Мак-Даниель И., Процессы столкновений в ионизованных газах, пер. с англ.. М., 1967 Смирнов Б. М., Атомные столкновения и элементарные процессы [c.725]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...