Критическая энергия ионизаци

Таблица 3.6. Критическая энергия ионизации для платины

Подробное изучение свойств характеристического рентгеновского излучения не входит в рассмотрение данной книги, и интересующийся читатель может найти это, например, в [50]. Ниже мы коснемся лишь некоторых фундаментальных для рентгеновского микроанализа понятий, таких, как энергетические уровни атома, критическая энергия ионизации, серии линий рентгеновского излучения и интенсивность рентгеновского излучения. [c.70]

Исследование структуры и энергетики молекул. В этом случае используют, во-первых, влияние структуры молекул на распределение интенсивностей в молекулярном масс-спектре, полученном бомбардировкой электронами с энергией более 40-50 эВ, когда это распределение уже мало зависит от энергии электронов. Во-вторых, с помощью масс -спектрометрии определяют критическую энергию электронов (потенциал появления), при которой в спектре появляется линия соответствующих ионов. Потенциал появления линии однозарядного молекулярного недиссоциированного иона в большинстве случаев равен потенциалу ионизации молекулы и может быть использован для определения энергии разрыва связи в молекуле. [c.138]

Так как характеристическое рентгеновское излучение возникает за счет переходов между оболочками, в то время как процесс ионизации включает в себя удаление электрона с оболочки на бесконечность вне атома, энергия характеристического рентгеновского излучения всегда меньше критической энергии ионизации оболочки, с которой вылетел первоначально электрон. Таким образом, аг = аг— l, а Ек = к — Ем, а Ес = Ец—0. [c.74]

З.5.2.З.2. Критическая энергия ионизации. Ионизация происходит выбиванием электрона из оболочки и испусканием его из атома. Так как энергия каждой оболочки и подоболочки четко определена, минимальная энергия, необходимая для выбивания электрона с оболочки, имеет точно определенную величину. Эта энергия называется критической энергией ионизации (или энергией поглощения рентгеновского излучения). Для каждой оболочки и подоболочки требуются различные критические энергии ионизации. В качестве примера мы рассмотрим критические энергии ионизации для К-, Л1-оболочек и подоболочек [c.71]

Критическая энергия ионизации, кэВ [c.72]

На рис. 3.40 начерчена также экспериментальная глубина проникновения электрона по [23], и, как и ожидалось, глубина ионизации рентгеновского излучения меньше, чем полная глубина проникновения электронов. Различие между глубиной проникновения электронов и глубиной генерации рентгеновского излучения для излучения Сик очень велико, так как критическая энергия ионизации для /С-оболочки меди составляет 8,980 кэВ. Электроны с такой энергией могут еще проходить значительные расстояния в мишени. [c.81]

Только через три года появились работы Хьюза и Инголда с сотрудниками [287], в которых авторы на основе экспериментальных данных попытались сравнить изменение электронного строения молекул во время реакции с кинетикой превращения. При этом было показано, что скорость мономолекулярной реакции зависит от величины критической энергии ионизации молекулы, которая в свою очередь сильно меняется под действием различных растворителей. Кроме того, авторы обнаружили, что механизм реакции может меняться от моно- к бимолекулярному в зависимосги от строения реагентов. Так, в противоположность бимолекулярному гидролизу этилхлорида гидролиз третичного бутилхлорида является мономолекулярной реакцией [288]. Бо лее полно эти представления были разработаны Хьюзом и Инголдом в 1935 г. [128, 129]. [c.83]

Так, если в трубке имеются атомы водорода, то регистрируемый гальванометром ток, возникающий благодаря попаданию электронов на пластину, не изменится до тех пор, пока ускоряющий потенциал не достигнет 10,2 В. При такой ускоряющей разности потенциалов электроны при прохождении поля между нитью накаливания н сеткой приобретают за счет поля точно такое количество энергии, которое необходимо, чтобы перевести атом водорода из нормального состояния в первое возбужденное состояние, что связано с изменением квантового числа от п=1 до п=2. При этом наблюдается падение тока в цепи, в которую включена пластина. Напряжение, равное 10,2 В, называется критическим напряжением или критическим потенциалом для атомарного водорода. Можно также наблюдать и другие критические потенциалы, соответствующие другим возбужденным состояниям, причем самый высокий потенциал равен 13,60 В. Это критическое напряжение (13,60 В) соответствует энергии 13,60 эВ, необходимой для полного отделения электрона от атома водорода иными словами, оно соответствует энергии, необходимой для превращения атома нормального во дорода в протон и электрон, т. е. для удаления электрона из него. Напряжение 13,60 В называется потенциалом ионизации атома водорода, а количество энергии 13,60 эВ называется энергией ионизации атома водорода. [c.124]

Предположим, что ионизация атомов производится ионами того же газа. Согласно (3.34) можно ожидать, что ион или атом с энергией, равной удвоенной энергии ионизации, в состоянии ионизовать атом, с которым он сталкивается. Для ионов это не нашло до сих пор своего подтверждения. Но для нейтральных атомов Не было установлено, что при их прохождении через газообразный Не образуются положительные ионы и электроны при ожидаемом значении энергии (см. 4, в). Поэтому можно предполагать, что для всех ионов, движущихся в собственном газе, критический потенциал ионизации будет 21/.. [c.73]

Из рассеяния медленных электронов фтористым бором при 5-10 —3-10-3 мм найдено, что электронное сродство ВРз равно 6,1 эв [13]. Об энергии ионизации ВРд действием а-частиц см. [14], о критическом потенциале ВРд см. [15]. [c.412]

Результаты таких расчетов показывают, что относительную основность нельзя объяснить гиперконъюгацией, поскольку преобладающим является индуктивный эффект метильной группы. Дьюар [49] при критическом сравнении этих моделей пришел к такому же выводу для определения относительной основности оп использовал только индуктивную модель. При этом Дьюар исходил из того, что распределение л-электронов в бензольном ядре и в комплексе присоединения протона изменяется при введении заместителя лишь в незначитель юй степени. В этом случае энергия ионизации метилбензолов должна зависеть только от числа замещающих групп, но пе от нх положения, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. [c.330]

Далее найдено, что критический потенциал для реакции синтеза озона лежит ib пределах от 25 до 28 в, тогда как энергия ионизация молекулы О2 составляет всего 11,7 эв. Таким образом, ионная гипотеза непосредственно е подтверждается данными по электронному удару. [c.188]

В результате первого процесса образуются два свободных нейтральных радикала, при распаде же по второму направлению образуются две заряженные частицы — положительный и отрицательный ионы. Для разрыва связи при первом направлении процесса требуется меньше энергии, чем для осуществления распада при втором акте. Это вполне понятно, так как во втором случае для разъединения разноименно заряженных ионов требуется совершить работу против электростатических сил. Этот вывод справедлив и в том случае, когда АВ представляет собою двухатомную молекулу, например Hg, О2 и т. д. Вследствие этого критические потенциалы диссоциации газов всегда ниже их критических потенциалов ионизации. Для некоторых газов различие в величине этих потенциалов может быть весьма большим (например для 4.36 и 15.37 в для I2 2.47 и 13.2 в для N0 5.3 и 9.5 вит. Д.Р ]. В настоящее время диссоциация молекул H2, l2 и других в электрических разрядах используется как удобный метод получения этих газов в атомарном состоянии. [c.133]

Использование для целей электронной бомбардировки электронов с определенной энергией позволило в ряде исследований наблюдать скачкообразное возрастание скоростей реакций при некоторых значениях потенциалов. Эти скачки обычно близко соответствовали значениям критических потенциалов образования определенных ионов. Так, при окислении 8О2 молекулярным кислородом под влиянием бомбардировки электронами с энергией до 40 в отмечено наличие трех критических потенциалов при 10—12, 16—18 и 20—22 в. Эти потенциалы, как видно из приводимых ниже данных, близко соответствуют критическим потенциалам ионизации и диссоциации и 8О2 (13 в для образования О 13.5 в для 80 16.9 в для возбужденного иона О [c.137]

Ион, находящийся в поле, приобретает определенную скорость в зависимости от напряжения поля. При превышении некоторого критического значения напряжения кр ионы уже имеют настолько большую скорость (а следовательно, и кинетическую энергию), что могут путем соударения ионизировать нейтральные частицы. Вновь образовавшиеся ионы приобретают такую же высокую скорость и становятся способными вызывать дальнейшую ионизацию. Происходит лавинная ионизация газа, которой сопутствует стремительный рост электропроводности (проявляется в виде искр.) [c.121]

Для электронов высоких энергий наблюдается радиационный механизм потери энергии — уменьшение энергии в результате излучения (тормозное излучение) при изменении скорости электрона в поле ядра. Величина радиационных потерь при прочих равных условиях растет с зарядом ядер среды и энергией -частиц. Доля потерь на радиацию возрастает с ростом энергии -излучения. При критическом значении энергии оба типа потерь уравниваются и с повышением энергии электронов радиационные потери становятся преобладающими. Для а-излучения радиационные потери невелики и ими обычно пренебрегают. Они меньше потерь ка ионизацию. [c.407]

Чрезвычайно интересные результаты получили Хьюз и Инголд также при исследоваиии влияния растворителя на скорость мономолекулярного нуклеофильного замещения. Оказалось что скорость этой реакции определяется критической энергией ионизации системы, сильно понижающейся для жидкофазных превращений, поскольку при применении растворителя происходит медленная ионизация реагентов [129, стр. 252]. Степень растяжения поляризованной связи будет влиять на конфигурацию критического комплекса как моно-, так и бимолекулярного механизма замещения (развитие представлений Бьеррума о влиянии растворителя на скорость органических реакций [304]),тем более, что для любого механизма уменьшение энергии активации данным растворителем равно уменьшению энергии критического комплекса минус уменьшение энергии факторов (исходных соединений.— В. К-) [там же]. В свою очередь сольватация реагирующей системы будет расти с увеличением заряда критичес-ского комплекса по сравнению с исходными молекулами. При распределении же заряда одного из начальных реагентов мел<ду атомами критического комплекса сольватация такого комплекса уменьшается. Следовательно, при установлении действия растворителя на энергию активации и скорость реакции, по мнению авторов, необходимо сопоставить величину и распределение зарядов в критическом комплексе и исходных молекулах. Разумеется, что более значительное влияние на скорости реакций оказывают сильно ионизирующие растворители, чем малополярные соединения. [c.94]

Теория действия растворителей Хьюза—Инголда. Тот очевидный факт, что, например, галоидные алкилы могут подвергаться нуклеофильному замещению по двум различным механизмам 5jvl и Sjv2, рассматривался в гл. V и будет еще рассматриваться далее в следующей главе. Напомним, что механизм SnI связан предположительно с реакцией ионизации, являющейся стадией, определяющей скорость реакции. Отсюда вытекает необходимость существования некоторой критической энергии ионизации. Хьюз и Инголд [108] считают, что в основе действительного существования такой критической энергии лежит тот факт, что за некоторой определенной степенью растяжения поляризованной связи сольватация, возрастающая благодаря раздвижению электрических зарядов, приводит к уменьшению энергии это уменьшение энергии нарастает быстрее, чем возможно ее повышение, которое имело бы место, если бы не было сольватации при наличии этого условия происходит медленная ионизация. С полным признанием того обстоятельства, что раздвижение зарядов является непрерывным процессом, можно сказать, что степень вышеупомянутого растяжения характеризует критический комплекс . [c.407]

Аналогичные соображения применимы к третьей производной ионизационной кривой двузарядных ионов при электронном ударе. В этом случае первые производные имеют ту же самую форму, что и ионизационная кривая для однократной ионизации. Моррисон указал, что многие трудности в интерпретации кривых эффективности ионизации являются следствием использования в качестве ионизирующих частиц электронов. Если вместо них использовать фотоны, то многие инструментальные трудности, связанные с зарядом, который несет электрон и которые приводят к изменению его кинетической энергии в рассеянных полях, могут быть преодолены устраняются также трудности, связанные с контактной разностью потенциалов, поэтому энергия луча точно известна. Значительно облегчается также получение луча, однородного по энергиям. Существенно то, что пороговый закон при ионизации фотонами, установленный Гельтманом [727], имеет очень удобную форму для экспериментального исследования. Вероятность ионизации изменяется скачкообразно при критической энергии от О до величины, которая сохраняется для пучков с большей энергией. Первая производная ионизационной кривой дает пики, при помощи которых может быть установлена вероятность электронных переходов. Простой пример кривой вероятности переходов иллюстрируется гипотетической двухатомной молекулой (рис. 177). Если равновесное межъядерное расстояние в ионизированной молекуле близко к основному состоянию, то относительная вероятность электронного перехода, такая, как в точке а, будет весьма высока и связана с наинизшей энергией процесса измеряемый потенциал ионизации будет адиабатическим. Если межъядерное равновесное расстояние в ионе и в молекуле различается (случай Ь), то вероятность будет увеличиваться с увеличением энергии от О до максимального значения. При этих условиях нельзя измерить адиабатический потенциал ионизации. В случае Ь вероятность образования молекулярного иона возрастает от О до максимума вследствие переходов выше предела диссоциации осколочный ион к будет появляться с вероятностью, соответствуюш,ей переходу в область сплошного спектра. Третий тип вероятных переходов показан в точке С и соответствует пересечению области Франка — Кондона с верхним состоянием потенциальной кривой выше предела диссоциации. В этом случае вероятность увеличивается от О до максимума и затем падает снова до 0. При этом не может быть переходов, приводящих к образованию молекулярных ионов. [c.482]

Суммарный сигнал положительных ионов резко возрастает с повышением энергии электронов, начиная от потенциала ионизации вещества и достигает максимума в области примерно 50 эВ. В интервале энергий ионизации от 70 эВ до нескольких МэВ практически не меняются эффективность ионизации, энергия, передаваемая молекулярным ионам, и, следовательно, соотношение интенсивностей пиков молекулярных и осколочных ионов в спектрах. Каждый из осколочных ионов характеризуется так называемым потенциалом появления — минимальной энергией ионизации, прп которой его пик регистрируется в спектре. В интервале энергий от потенциала иопизации / до потенциала появления первого осколочного попа в спектре присутствует только пик молекулярных попов. Эта разность (/ 1 — /) называется критической энергией и неггосредственно связана с интенсивностями пиков молекулярных ионов в спектрах. Если она равна пулю (очень мала), то молекулярные ионы распадаются практически в момепг своего образования и их пики имеют крайне низкую интепспвность. [c.25]

НОВ в атоме, тем меньше ударяющий электрон будет отклоняться от своего первоначального направления. В результате воздействия ударяющего электрона атомные электроны смещаются относительно ядра, т. е. происходит поляризащ1я атома. Величина смещения атомных электронов зависит от силы связи их в атоме, которая определяется зарядом ядра и строением электронной оболочки. Поляризуемость атома растет с увеличением атомного номера. Чем больше поляризуемость, тем легче происходит смещение электронов атома при взаимодействии с ударяющим электроном. При достаточно большом взаимодействии смещение одного из электронов достигает критической величины, и он покидает атом, т. е. происходит ионизация. При этом ударяющий электрон отдает часть своей энергии, соответствующую энергии ионизации и кинетической энергии выбитого электрона, и продолжает свое движение с измененной скоростью и в из.ме-ненном направлении. [c.28]

Коэффициент пропорциональности а в этом выражении и называется эффективным сечением. Это понятие можно отнести к любому элементарному процессу возбуждению, ионизации, деионизации, упругому взаимодействию атомов с атомами, электронами или молекулами и т. д. Таким образом, эффективное сечение взаимодействия характеризз ет вероятность осуществления того или иного процесса. Величина этого параметра зависит как от относительной скорости взаимодействующих частиц, так и от особенностей механизма взаимодействия. Типичный для неупругих взаимодействий вид зависимости представлен на рис. 1.2. Его можно интерпретировать следующи.м образом. Если относительная скорость частиц невелика и суммарная кинетическая энергия меньше критической, необходимой для возбуждения соответствующего уровня, то вероятность акта возбуждения, очевидно, равна нулю. Значение скорости, соответствующее критической энергии, обозначено на рис. 1.2 через Ио. Резкий подъем кривой вблизи граничной точки при ч > Уо свидетельствует о быстром увеличении вероятности осуществления акта возбуждения с возрастанием скорости. Плавный спад кривой после точки максимума объясняется тем, что при увеличении относительной скорости уменьшается время взаимодействия частиц, а это, согласно квантовомеханическим представлениям, влечет за собой уменьшение вероятности осуществления соответствующего акта. Заметим, что все сказанное относительно процессов возбуждения можно отнести и к процессу ионизации. [c.21]

Однако, как правило, "вытягивание" ионов-продуктов в таких экспериментах производится перпендикулярно движению первичного ионного пучка слабым электрическим полем и поэтому состав ионов-продуктов в основном соответствует каналу процесса, ид ачему через случайный резонанс, т.е, ситуации, позволяющей переносить данные об относительных вероятностях разных путей диссоциативной ионизации на реакции ионов со сколь угодно низкими поступательными энергиями. Этому способствует и обнаруженное Маркиным и двумя из авторов этой книги 135, 36] явление сохранения распределения названных относительных вероятностей для ионов с поступательной энергией 10 эв, когда, однако, сечение резонансной перезарядки растет с уменьшением поступательной энергии, начиная с некоторой критической энергии не по уравнению (3), а по уравнению (5) [c.9]

Седьмая глава включает характеристики изолированных газовых без-лигандных кластеров и посвящена описанию структуры и свойств кластеров щелочных металлов, алюминия, ртути и кластеров переходных металлов. Для кластеров щелочных металлов, серебра и алюминия основное внимание уделяется изменению энергии ионизации, сродства к электрону, фрагментации и связи с магическими числами кластеров. Для кластеров ртути прослеживается существование критического размера с уменьщени-ем кластера и его переход из проводящего в диэлектрическое состояние. Включены данные по структуре, электронным и магнитным свойствам кластеров переходных металлов. В отличие от щелочных металлов, для которых сопоставление и систематизация свойств весьма эффективна на основе оболочечной модели и магических чисел атомов в кластере, здесь рассматривается весь спектр размеров кластеров, соответствующий часто непредсказуемым и необъяснимым результатам. [c.12]

Для химической формы движения, т. е. для химического процесса, характерно изменение числа и расположения атомов в молекуле реагирующих веществ. Среди многих физических форм движения (электромагнитное поле, движение и превращения элементарных частиц, физика атомных ядер и др.) особенно тесную связь с химическими процессами имеет внутримолекулярная форма движения (колебания в молекуле, ее электронное возбуждение и ионизация). Простейший химический процесс—элементарный акт термической диссоциации молекулы имеет место при нарастании интенсивности (амплитуды и энергии) колебаний в молекуле, особенно колебаний ядер вдоль валентной связи между нимн. Достижение известно критической величины энергии колебаний по направлению определенной связи в молекуле приводит к разрыву этой связи и диссоциации молекулы на две части. [c.17]

Это уравнение — то же, что и для фотоэффекта, первоначально наблюдавшегося в впде эмиссии электронов с металлических поверхностей, за исключением того, что выражение для работы выхода заменено энергией, необходимой для вырывания электрона, то есть потенциалом ионизации. Такие измерения позволяют строить диаграммы энергии молекулярных орбиталеИ непосредственно по экспериментальным данный и дают возможность критически оценивать теории связи, ие прибегая к Н1 туиции. [c.30]

А. Нира (рис. 3). Для ионизации молекул обычно используют электроны с энергиями 70-100 эВ, к-рые движутся со скоростью 10 см/с и проходят путь, равный диаметру молекулы орг. соед. за 10 с. Этого времени достаточно для удаления электрона из молекулы в-ва и образования мол. иона-положительно заряженного ион-радикала М , имеющего энергию 2-8 эВ. Ионы с миним. запасом энергии достаточно устойчивы и достигают приемника. Ионы с большим запасом внутр. энергии распадаются на пути движения на ионы с меньшей мол. массой (т, наз. осколочные ионы), характерные для в-ва определенного строения. Для ионизации молекул энергия электронного пучка должна превышать нек-рую критическую для в-ва величину, наз. потенциалом ионизации. Потенциалы ионизации лежат в пределах 3,98 эВ (Рг)-24,58 эВ (Не), для большинства орг. соед. 7-11 эВ. Используя моноэнергетич. пучки электронов и снижая их энергию до пороговых значений, можно определять потенциалы ионизации в-в и потенциалы появления ионов-критич. энергию электронов, при к-рой в спектре появляются линии соответствующих осколочных ионов. [c.659]