Счет частиц электронного

С точки зрения процессов возбуждения спектра нам сейчас интересны именно неупругие столкновения. В отношении них, помимо энергетического баланса, необходимо также знать, как часто осуществляются подобные соударения. Здесь необходимо, однако, пояснить, что следует понимать под процессом соударения. В свете современных представлений об электронах и атомах процесс столкновения быстролетящего электрона с атомом нельзя представлять себе как чисто механическое соприкосновение обеих частиц. Переход кинетической энергии электрона в энергию возбуждения атома осуществляется за счёт взаимодействия электрона с электронной оболочкой соответствующего атома. Взаимодействие это начинает сказываться на большем или меньшем расстоянии в зависимости от скорости электрона и от свойств атома (структура электронной оболочки). Для сохранения за процессом соударения наглядности вводится некоторая величина р, характеризующая то максималь- [c.32]

I. Объёмных элементарных процессов не происходит, так как нет соударений заряженных частиц с нейтральными. Ток поддерживается за счёт движения электронов в высоком вакууме [c.460]

I. В объёме не происходит элементарных объёмных процессов, так как нет столкновений заряженных частиц с нейтральными. Ток поддерживается за счёт движения электронов в высоком вакууме Разряд в высоком вакууме [c.398]

Если связь между электроном и дыркой нарушена (кристалл — идеальный изолятор с широким энергетическим провалом между наивысшей заполненной и наинизшей пустой полосами), то оба заряда могут свободно двигаться по решётке независимо друг от друга. При таком движении оба быстро теряют за счёт столкновений с решёткой полученную при возбуждении кинетическую энергию, пока не займут каждый в своей полосе энергетического уровня, соответствующего тепловому состоянию решётки. Время осуществления термического равновесия в полосах при комнатной температуре оказывается порядка 10 сек. и увеличивается при охлаждении в соответствии с увеличением длины свободного пути обеих частиц. Электрон за этот период падает на самый низкий из подуровней полосы проводимости, а дырка всплывает на самый верхний подуровень заполненной полосы. Соответствующее перемещение обоих зарядов указано на рис. 63 стрелками. Рекомбинация электрона и дырки из их конечного положения (переход Я) может иметь место, когда векторы распространения их равны и когда оба заряда окажутся достаточно близко друг к другу (- 10- см). Квант испускаемого при этом света (Лу,) будет меньше исходного кванта на величину энергии, потерянную при миграции зарядов в решётке. Оба вышеуказанных требования делают переход / маловероятным. Первое условие, в частности, выполнимо лишь в тех кристаллах, где по характеру [c.279]

II вообще об атомных и электронных процессах. Так, мы знаем теперь, что положительные ионы металла расположены в узлах некоторой правильной пространственной решётки, что колебания этих ионов около положения равновесия подчинены законам квантовой физики и обусловливают в основном теплоёмкость металлов, что те же квантовые законы управляют взаимодействием атомов и электронов и движением как электронов в металле, так и молекул газа, наконец, что электроны обладают волновыми свойствами наравне со свойствами частицы. Прежнее представление о свободных электронах и об их движении, совершенно не учитывавшее взаимодействия электронов с ионами и атомами и не знавшее квантовых законов, не может теперь удовлетворять физика. Но и все новые, более совершенные видоизменения электронной теории принимают 1) что в металлах существуют электроны, передвигающиеся так или иначе по всему металлу, 2) что при увеличении температуры скорость движения электронов увеличивается, 3) что при вылете из поверхности металла электрон должен затратить некоторую работу за счёт энергии своего движения. [c.80]

При встрече кванта рентгеновского излучения с частицей газа происходит поглощение этого кванта и отрыв одного нз слабо связанных с атомом электронов, например одного из валентных электронов. Так как энергия связи удаляемого из атома электрона в этом случае много меньше, чем энергия поглощённого кванта, то избыток энергии поглощённого кванта передаётся освобождённому из атома электрону в виде большого запаса кинетической энергии. За счёт этой энергии быстро двигающийся электрон производит путём неупругих столкновений первого рода ионизацию большого числа нейтральных частиц газа. В результате рентгеновский квант оставляет в камере Вильсона след, состоящий из целого ряда отдельных тонких зигзагообразно расположенных полосок тумана. [c.235]

Рекомбинация заряженных частиц. Из всех процессов уничтожения отрицательных ионов, перечисленных выше, особое место в явлениях газового разряда занимает процесс, происходящий при встрече положительного и отрицательного ионов и приводящий к образованию двух нейтральных частиц газа. Этот процесс называется процессом рекомбинации положительных и отрицательных ионов или, короче, рекомбинацией ионов. Аналогично процесс образования нейтральной частицы газа за счёт положительного иона и свободного электрона называется коротко рекомбинацией электронов. [c.251]

V. Хаотическое тепловое движение электронов и ионов преобладает над их направленным движением. Ионизация происходит за счёт соударений наиболее быстрых электронов с частицами газа. Концентрации носителей положительных и отрицательных зарядов равны между собой. Средняя энергия электронов много выше средней энергии нейтральных частиц газа. Убыль энергии электронов плазмы вследствие упругих и неупругих столкновений с частицами газа восполняется за счёт ускорения движения электронов продольным полем разряда за время от одного соударения до другого [c.400]

Падение потенциала в остове объясняется на основе представления о разряде как стационарном явлении следующим образом. Вследствие диффузии в стороны и рекомбинации, а также вследствие образования отрицательных ионов [1506] число электронов и положительных ионов в остове должно было бы уменьшаться по мере их продвижения вдоль трубки. Убыль ионов и электронов при стационарном электрическом токе должна восполняться. Восполнение убыли происходит путём столкновений наиболее быстрых электронов с частицами газа. Распределение скоростей электронов и средняя их энергия в случае стационарного режима должны восстанавливаться. Это восстановление происходит за счёт электрического поля. Так как убыль в тёмном остове небольшая, то и градиент поля, необходимый для того, чтобы обеспечить стационарность разряда, невелик. Потому явления возбуждения атомов редки, и остов не светится. Свечение наблюдается в тех газах, где образование тяжёлых ионов наиболее вероятно, а потому вероятна и большая убыль электронов, требующая более сильного поля для компенсации этой убыли. [c.479]

Возникновение плазмы. Изотермическая и неизотермическая плазма. При достаточно высокой температуре термически ионизованный газ приобретает все свойства плазмы. В этом случае при условии термического равновесия с окружающим миром предоставленная самой себе плазма не исчезает. Убыль заряженных частиц, происходящая путём их рекомбинации, пополняется за счёт новых актов ионизации. Созданная таким образом плазма находится в состоянии термодинамического равновесия. Средняя кинетическая энергия всех составляющих такую плазму разного рода частиц — положительных ионов, отрицательных ионов, электронов, нейтральных и возбуждённых частиц — одинаковы. Энергия чёрного излучения, имеющего место в такой плазме, соответствует той же температуре. Все процессы обмена энергией между частицами являются равновесными процессами. С такой изотермической плазмой мы имеем дело в атмосфере звёзд, обладающих очень высокой температурой. Изотермическую плазму можно рассматривать как особое состояние вещества, отличающееся от газообразного состояния распадом нейтральных частиц на положительные ионы и электроны. [c.489]

В процессе люминесценции, с точки зрения её механизма, необходимо учитывать наличие двух основных этапов. Первый из них отвечает акту поглощения телом возбуждающей энергии, а второй — её излучению. Способы подвода энергии к люминофору весьма разнообразны.Возбуждающий агент, которым может служить квант видимого, ультрафиолетового или рентгеновского излучения, быстрый электрон, ион или а-частица, переводит люминофор в возбуждённое состояние. Оно возникает за счёт поглощения системой определённого количества подводимой энергии. Возбуждённое состояние люжет быть кратковременным или удерживаться люминофором на длительный [c.262]

Бета-распад. Испускание бета-частиц, или бета-распад ядер, состоит в том, что атомное ядро выбрасывает электроны за счёт того, что в ядре один нейтрон превращается в протон при этом образуется элемент, отстоящий на одну клетку вправо от исходного в периодической системе. Массовое число ядра при р-распаде не меняется. [c.31]

В безэлектродном кольцевом разряде, так же как и в разряде с внешнпмн электродами, ионизация происходит лишь за счёт соударений электронов или метастабильных атомов с частицами газа. Поддержание разряда обходится без участия положительных ионов и процессов поверхностной ионизации вследствие того, что движение электронов совершается как в том, так и в другом направлении и, кроме того, в случае кольцевого разряда пути всех электронов, вместе взятых, замыкаются по окружности, [c.649]

Заметим, что, вообще говорп, распределение скоростей всех сортов частиц по Максвеллу и равенство температур отдельных сортов частиц является в значительной мере независимыми характеристиками плазмы. Так, например, при газовом разряде низкого давления (например в гейслеровских трубках) электроны за счёт взаимодействия между собой приобретают максвелловское распределение скоростей аналогичным образом максвелловское распределение скоростей имеют и атомы. Однако, благодаря малой плотности газа, число соударений электронов с атомами сравнительно невелико, между атомами и электронами не устанавливается термическое равновесие средняя кинетическая энергия электронов оказывается больше средней кинетической энергии атомов. Это означает, что величина Гэл, входящая в закон Максвелла, управляющий распределением скоростей электронов, отличается от Т — температуры, определяющей распределение скоростей атомов. Различие [c.35]

В спектрально-аналитичзской литературе иногда под термическим возбуждением понимают возбуждение за счёт соударений с атомами, противопоставляя его электронному возбуждению, осуществляющемуся за счёт соударений с электронами. Такая классификация процессов, однако, неправильна. Характеристикой термического возбуждения спектра является распределение атомов по возбуждённым состояниям, согласно (4.2), что является следствием одновременного выполнения условий (4.1) для распределения частиц по скоростям и равновесия между неупругими соударениями первого и второго рода. Вопрос о том, какие частицы являются непосредственно возбуждающими, определяется исключительно температурой газа. В соответствии со сказанным на стр. 33 наиболее эффективны соударения с электронами, и следовательно, при высоких температурах газа (дуга, искра), когда концентрация электронов высока, доминирующую роль будут играть именно электроны, при более низких же температурах (пламя), когда концентрация электронов очень низка,— атод ы и молекулы. [c.36]

Различие между диэлектриками и полупроводниками заключается в том, что у первых выраженное в электрон-вольтах расстояние между полосой проводимости и лежащей ниже её целиком заполненной полосой много больше, чем у вторых. Поэтому появление электрона в полосе проводимости в случае диэлектриков почти не имеет места за счёт энергии теплового движения частиц диэлектрика. Напротив, у полупроводников такой переход вполне возможен и приводит к характерной для полупроводников зависимости электропроводпости от температуры. [c.46]

НЫМИ, необходимо, чтобы в газе наряду с каким-либо из элементарных процессов ионизации, возбуждения, излучения и т. д. вмел бы место также и процесс, прямо противоположный первому. Так, например, если бы в предоставленном самому себе газе происходило только возбуждение частиц газа ударами электронов, то концентрация быстрых электронов непрерывно бы уменьша лась. В действительности же в случае равновесного состояния число быстрых электронов пополняется за счёт соударений, при которых энергия возбуждения частиц газа передаётся взаимодействующим с ними медленным электронам, а из.чучение энергии возбуждёнными частицами восполняется путём поглощения фотонов невозбуждёнными частицами газа. Такая необходимость протекания в газе, находящемся в равновесном состоянии, эле ментарного процесса любого типа как в прямом, так и в обратном направлении составляет содержание закона, называемого принципом детального равновесия. [c.108]

Пз всех процессов уничтожения отрицательных попов особое место в явлениях газового разряда занимает процесс, происходящий при встрече положительного и отрицательного ионов и приводящий к образованию двух нейтральных частиц газа. Этот процесс называется рекомбинацией ионов. Аналогично процесс образования нейтральной частицы газа за счёт положительного иона и свободного электрона называется коротко реко.чбинацией электронов. [c.115]

Возбуждение атомов, молекул, а также положительных ионов газа происходит за счёт неупругнх соударений первого рода с электронами, а иногда и с ионами, за счёт неунругих соударений второго рода с возбуждёнными частицами газа, за счёт поглощения квантов света и за счёт соударений быстрых нейтральных частип между собой (термическое возбуждение). Обратный переход возбуждённых частиц в нормальное состояние (а также на другие возбуждённые энергетические уровни, лежащие ниже данного уровня) имеет место путём спонтанного излучения энергии возбуждения или путём неупругих соударений второго рода без излучения. Излучение наблюдается также при рекомбинации заряженных частиц и при торможении большого числа электронов в сильных электрических атомных полях, а также при эффекте Черенкова и при явлении светящегося электрона (см. ниже, 125 гл. XV). [c.421]

Неупругие соударения второго рода. В явлении перехода атома из метастабильного состояния при столкновении с какой-либо другой частицей в нормальное мы встречаемся с новым элементарным процессом в газе, называемым неупругим соударением второго рода. Представление о необходимости существования соударений второго рода было выведено Клейном и Россе-ландом [694] нз теоретических соображений при рассмотрении условий равновесного состояния в газе, в котором постоянно происходят процессы взаимодействия между атомами, с одной стороны, световым излучением и свободными электронами, с другой. Такие равновесные состояния можно наблюдать экспериментально при высоких температурах в предоставленном самому себе газе (изотермическая плазма см. гл. XV). Между тем в этом случае, для того чтобы равновесие не нарушалось и концентрация любого рода частиц и распределение их по скоростям оставались постоянными, необходимо, чтобы в газе, наряду с каждым из разнообразных элементарных процессов ионизации, возбуждения, излучения и т. д., имел бы место также и процесс, прямо проти Боположный первому. Так, например, если бы в газе происходило только возбуждение частиц газа ударами электронов, то концентрация быстрых электронов непрерывно бы уменьшалась. В действительности же в случае равновесного состояния число быстрых электронов пополняется за счёт соударений, при которых энергия возбуждения частиц газа передаётся взаимодействующим с ними медленным электронам, а излучение энергии возбуждёнными частицами восполняется путём поглощения фотонов невозбуждёнными частицами газа. Такая необходимость протекания в газе, находящемся в равновесном состоянии, элементарного процесса любого типа как в прямом, так и в обратном направлении (причём в общей сложности действие каждого элементарного процесса уравновешивается действием прямо противоположного) составляет содержание принципа детального равновесия. [c.212]

По оси ординат отложены проценты от общей расходуемой в разряде мощности. Область [ст соответствует энергии, выделяющейся в 1 сек на стенках трубки в виде тепла, при рекомбинации ионов и электронов на стенке, вследствие теплопроводности газа, за счёт кинетической энергии электронов и ионов, ударяющихся о стенку ), а также за счёт энергии возбуждённых и метастабильных атомов, возвращающихся в нормальное невозбуждённое состояние при ударе о стенку. Область -Пу соответствует энергии, выделяющейся за то же время в виде тепла в объёме газа, как следствие имеющих здесь место элементарных процессой упругие столкновения электронов с частицами газа, часть соударений II рода, ведущая к увеличению скорости сталкивающихся частиц газа, рекомбинация Б объёме и т. п. Область соответствует мощности излучения резонансных линий, а область Пнетез—мощности излучения всех прочих спектральных линий. Для того чтобы по этой схеме судить о распределении выделяющейся в стационарном разряде мощности по её компонентам тпст, С1 гоз и нерез, надо провести для каждого данного давления газа соответствующий последнему вертикальный отрезок аб (рис. 149). Помноженное на сто отношение длины этого отрезка, приходящейся на данную область, к полной его длине между нижней и верхней границами диаграммы, даст в процентах удельный вес каждой компоненты, рассеиваемой в разряде мощности. [c.344]

VI. Хаотическое движение заряженных частиц, как и в случае V, преобладает над их направленным движением. Процессы в каждом данном элементе объёма разряда определяются исключительно его температурой. Баланс числа ионизованных частиц поддерживается путём термической ионизации за счёт выделяемой в каждом продольном сантиметре разряда тепловой энергии, равной црод. Концентрации положительно и отрицательно заряженных частиц равны между собой. Вся среда однородна и изотермична средняя энергия электронов равна средней энергии нейтральных частиц газа [c.400]

Заканчивая обзор активаторов, необходимо остановиться на своеобразной группе излучателей, а именно на коллоидных металлах. Выделение в массе трегера частичек коллоидного Л1еталла может быть вызвано, например, интенсивной электронной бомбардировкой. Как показывают наблюдения, эти частицы заметно изменяют интенсивность и спектральный состав излучения. Атомарные частицы серебра в стекле сообщают, например, материалу способность люминесцировать [309]. В условиях опыта ионы серебра (Ag+) восстанавливались водородом при температуре 100—150°. При агрегации частиц под действием температуры в более крупные комплексы люминесцентная способность стекла понижалась. Аналогичным образом ведут себя коллоидные частицы в галоидных солях щелочных и щёлочно-земельных металлов. В начальных стадиях процесс диссоциации солей имеет обратимый характер. Выделившийся при электронной бомбардировке металл по прекращении возбуждения снова переходит в первоначальное состояние, что сопровождается соответствующим изменением люминесцентной способности. Эффект активации катодолюминофоров коллоидными металлами особенно резко выражен у фторидов кальция, стронция и бария. По мере увеличения числа коллоидальных включений, образующихся за счёт электронной бомбардировки, цвет катодолюминесценции меняется, яркость свечения проходит через максимум и затем падает. Вид концентрационной кривой аналогичен случаям обычной активации, но осложнён зависимостью от величины коллоидальных агрегатов. Спектральный состав излучения активированных коллоидами катодолюминофоров имеет много общего, но в частных случаях зависит от природы трегера и выделяющегося в нём металла, [c.116]