Возбуждение в результате соударения с электронами

Заселение более высоких уровней атомов кислорода пз ( 8, 5), пр ( Р, Р), пй ( 1), В) происходит главным образом в результате прямого возбуждения при соударениях электронов с невозбужденными атомами. Роль диссоциативного возбуждения молекул мала вследствие высоких порогов соответствующих процессов. Для всех рассмотренных уровней существенно каскадное заселение. Ступенчатое возбуждение и процессы передачи энергии электронного [c.157]

Роль ступенчатых процессов наблюдается и при свечении ионных линий. Возбуждение иона может происходить прямым путем, т. е. в результате соударения электрона с нормальным атомом при этом атом одновременно ионизируется и возбуждается. Кроме того, возбуждение нона может происходить ступенчатым способом сперва образуется ион в нормальном состоянии, а затем он возбуждается. [c.443]

Помимо дезактивации с испусканием кванта света, возбужденные частицы могут дезактивироваться в результате перехода энергии электронного возбуждения в энергию колебаний атомов. Этот переход может происходить как внутримолекулярно, так и в результате соударения возбужденной частицы с другими молекулами. [c.121]

Возбуждение, или ионизация, атомов при столкновении их с электронами зависит от энергии или скорости последних. В большинстве случаев вероятность возбуждения молекулы или атома до соответствующего уровня знергии возрастает с возрастанием скорости электронов до определенного значения, а при дальнейшем увеличении скорости электронов вероятность возбуждения падает. Вероятностью возбуждения называется отношение числа столкновений электрона с атомом или молекулой, приводящих к возбуждению, к общему числу столкновений. Кривые, характеризующие зависимость вероятности возбуждения от скорости движения электронов, называются кривыми функции возбуждения. Положение максимума на кривой функции возбуждения зависит от мультиплетности исходного и возбужденного уровней (терм). При возбуждении термов той же мультиплетности, что и исходный терм атома, функция возбуждения нарастает довольно медленно, достигая максимального значения при очень больших скоростях электронов. Скорость электронов в этих случаях обычно в несколько раз превышает минимальное значение скорости электрона, при которой возможно возбуждение атома. Если же в результате соударения с электроном возбуждается терм иной мультиплетности, чем исходный, то функция возбуждения быстро достигает максимума и затем так же быстро спадает (рис. И, 8). Функция возбуждения для двух близких линий ртути показана на рис. И, 8. При возбуждении одной линии 2655 к, атом ртути переходит из нормального состояния в состояние При [c.75]

В результате соударений движущийся в газовой среде электрон в конечном счете снижает свою энергию до величины, при которой он уже не способен производить ионизацию. При этом лишь часть его энергии расходуется на ионизацию, часть передается нейтральным молекулам при упругих ударах, часть расходуется на возбуждение атомов и диссоциацию молекул. Поэтому чтобы получить полное количество ионизированных электроном частиц, надо его первоначальную энергию разделить не на работу ионизации, а на большую величину — среднюю энергию, необходимую для образования пары заряженных частиц е. Эта величина различна для разных газов и обычно лежит между Л и 2Ли. При малых начальных значениях энергии электронов она больше, затем медленно падает и при энергиях больше 4-10з эв остается [c.21]

Неравновесное распределение энергии по вращательным степеням свободы может возникнуть как непосредственно в ходе химической реакции, так и при дезактивации электронно-возбужденных частиц. Кроме того, неравновесным возбуждением и распределением могут обладать осколки многоатомных молекул, распад которых происходит в результате соударения с частицами, имеющими большие энергии. Однако время, необходимое для достижения равновесия в распределении вращательной энергии, очень мало, и задержка в ее преобразовании едва ли может иметь значение для процессов горения. Нет сомнения в том, что в процессе протекания быстрых реакций возникают также и неравновесные распределения поступательной энергии частиц. Однако время для достижения равновесия в распределении поступательной энергии очень мало, так как для этого требуется всего несколько соударений. [c.31]

Приведем результаты исследования рассеяния колебательной энергии молекул в электрическом разряде. Теренин и сотр. [101, 1590] показали, что в условиях разряда колебательно-возбужденные молекулы возникают в результате соударений с медленными электронами. Допуская наличие в зоне разряда следующих процессов [c.184]

Возбуждение атомов и молекул электронным ударом. Функция возбуждения. Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, в реакциях, протекающих в электрическом, разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшей степени — ионы. Активирующая роль быстрых электронов состоит в том, что при соударении электрона с молекулой в результате превращения энергии поступательного движения электрона возникает возбужденная молекула, молекулярный ион или происходит диссоциация молекулы на нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Во всех случаях (за исключением процессов, приводящих к образованию отрицательных ионов, см. ниже) речь идет о превращениях кинетической энергии электрона во внутреннюю энергию молекулы. При этом, согласно теории соударения упругих шаров (см. стр. 298), для передачи молекуле энергии Е при центральном ударе достаточно, чтобы энергия электрона К была не меньше Е К>Е). Вероятность передачи энергии, т. е. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электрона, являясь функцией К (функция возбуждения или функция ионизации), а также функцией строения молекулы. [c.395]

Соударения с движущимися частицами или взаимодействие с излучением при определенных условиях приводят к следующим результатам а) оптический электрон переводится на более далекую от ядра замкнутую орбиту (такой атом называют возбужденным) б) оптический электрон выбивается из атома (ионизованный атом) в) одий из внутренних электронов выбивается из атома (ионизованный атом). [c.166]

Возникающие в результате ядерной реакции горячие атомы, кинетическая энергия которых обычно колеблется от 10 до 10 эв, на первой стадии-замедляются в результате соударений с окружающими атомами и молекулами (без внедрения атомов отдачи в химические соединения). При этом атомы отдачи вызывают ионизацию, электронное возбуждение, смещение атомов в узлах кристаллической решетки и т. д. [c.58]

Такие частицы могут вызвать также и другие процессы, например, электронное возбуждение в результате соударений первого рода [55] [c.73]

В результате соударений молекул и электронов с энергией б1 возможно перераспределение энергии с переводом молекул в электронно-возбужденное состояние. При этом энергия электронов снижается до е- . Энергия электронного возбуждения молекул будет определяться разностью 6)—ег- Изменение энергии бомбардирующих электронов ведет к изменению выхода ионов. Таким [c.220]

Это новое возрастание сначала (при напряжениях, не намного превышающих Пс) вызвано только процессом так называемой ударной ионизации, заключающимся в том, что первично образующиеся ионы приобретают в электрическом поле детектора энергию, достаточную для осуществления при соударениях новых актов ионизации атомов и молекул. Заметим, что ионы, образовавшиеся при ударной ионизации, в свою очередь могут вызвать ионизацию нейтральных атомов и молекул. При дальнейшем росте напряжения соударения ионов с молекулами начинают приводить не только к ионизации, но и к возбуждению молекул. Возбужденные молекулы, возвращаясь-в основное состояние, испускают кванты света. Энергия этих квантов достаточна, чтобы обусловить выход электронов с анода и катода в результате фотоэффекта. Электроны, вылетаю- [c.73]

РАДИАЦИОННЫЕ ДЕФЕКТЫ — дефекты в кристаллах, образующиеся под действием облучения. Р. д. возникают в результате возбуждения электронов и ионизации атомов или ионов, смещений атомов или ионов и образования т. наз. тепловых клиньев. Они могут также образовываться и в результате ядерных реакций (п, у у, п и т. д.), однако этот вид Р. д. встречается гораздо реже. Важнейшим видом Р. д. в кристаллах является смещение атомов или ионов из равновесного положения в узлах кристаллич. решетки, возникающее в результате соударений с бомбардирующими частицами (или с выбитыми ими электронами, для случая облучения У Квантами). При этом образуются межузельные атомы или вакансии в количестве, избыточном по сравнению с равновесным для данной темп-ры (см. Дефекты структуры). Величина минимальной энергии Е , к-рой должна обладать бомбардирующая частица для того, чтобы вызывать смещение, определяется выражением [c.217]

Данные по масс-спектрам и потенциалам появления позволяют оценить среднюю энергию возбуждения молекулярных ионов. Эта величина оказывается 1, 2] порядка нескольких электрон-вольт для ионов углеводородов. В случае диссоциации ионов в результате соударения с атомами и молекулами энергию их возбуждения можно оценить аналогичным образом. Естественно, что в случае одинакового возбуждения ионов, получающихся в различных неупругих процессах, должны быть сходны масс-спектры, образующиеся в результате дис социации этих ионов. Как видно 3], это имеет место в процессах ионизации молекул электронами, а-частицами, в процессах диссоциации ионов в результате соударений с атомами и молекулами и при перезарядке. [c.23]

Суммируя результаты экспериментальных исследований над ионизацией и возбуждением газа потоком электронов, мы приходим к заключению, что при соударении электрона с атомом надо различать два случая либо в атоме не происходит никаких изменений и электрон заметно не изменяет своей скорости, либо электрон отдаёт всю или значительную часть своей кинетической энергии [c.100]

Возбуждение атома электроном, обладающим достаточной энергией, может произойти лишь при соблюдении определенных условий. Общим условием, определяющим осуществление такого неупругого соударения, является условие сохранения момента количества движения электрона и атома при соударении. Иными словами, изменение момента количества движения электрона и атома относительно общего центра масс системы, происшедшее в результате соударения, должно равняться изменению внутреннего момента количества движения атома, т. е. [c.21]

Приведенные соображения относятся к мономолекулярному распаду, происходящему при возбуждении колебаний в результате соударений. При действии же на молекулы электронов или других быстрых частиц в первую очередь происходит возбуждение электронов молекулы и, лишь как следствие этого, может произойти возбуждение колебательных уровней. Картина диссоциации молекул в таких случаях, в общем, будет соответствовать схеме, изображенной иа рис. 7 (стр. 36). [c.101]

Обычно принято характеризовать соударения различного типа величиной эффективного сечения для каждого данного процесса. Так, различают эффективные сечения ионизации, возбуждения, перезарядки, химической реакции и т. п. Полное эффективное сечение для нескольких процессов, протекающих одновременно, может быть определено суммированием эффективных сечений для каждого из процессов. Это правильно, однако, только в том случае, если элементарные процессы происходят независимо друг от друга. Можно считать, что это допустимо в случаях, когда число молекул, превращающихся в результате соударения с электроном, мало в сравнении с их общим количеством. [c.21]

Крекинг углеводородов в коронном и темном (тихом) разрядах происходит в основном вследствие электрического воздействия, так как температура паров в зоне разрядов не превышает 60—150 °С. Возбуждение и последующая диссоциация молекул происходят не только в результате соударения с обладающими высокими энергиями электронами и ионами, но и под влиянием воздействия на молекулы углеводородов свободных радикалов и атомарного водорода. [c.133]

В условиях электрического разряда активирование молекул происходит в результате соударения с быстрыми электронами. При это энергия поступательного движения электрона превращается в энергию возбуждения молекулы. Происходит либо распад молекулы на атомы, радикалы или ионы, либо возбуждение ее, либо образование молекулярного иона. В результате образуется большое число различных активных частиц—атомов, радикалов, ионов, возбужденных молекул, обладающих большим запасом энергии. Высокая реакционная способность этих частиц создает возможности для параллельного протекания многочисленных химических процессов, что приводит к получению сложных смесей разнообразных продуктов. Трудность разделения таких смесей является главным недостатком этого метода. [c.48]

Возбуждение в результате соударения с электронами [c.89]

Химические процессы протекают преимущественно в результате ионизации и возбуждения нейтральных молекул электронным ударом. Известную роль может играть фотоионизация в объеме, неупругие соударения второго рода и термоэлектронная эмиссия. Тлеющий раз- [c.141]

Что касается возбуждения вращения молекулы, то, насколько об этом можно судить по распределению интенсивности в полосах возбуждаемых в электрическом разряде электронных спектров, при ударе быстрого электрона вращательная энергия молекул изменяется очень мало. Однако. при энергии электронов порядка 1 эв вероятность возбуждения вращения становится значительной, как это явствует из опытов по исследованию замедления электронов в различных газах [237, 407, 674,. 928]. Из этих опытов, в частности, следует, что если в случае Не, Ке и Аг средняя потеря энергии при соударении электрона с атомом в соответствии с теорией упругого удара отвечает 2тэя-Е1т, то в молекулярных газах потери значительно превышают эту величину. К этому результату приводят также и теоретические данные [614, 840, 841, 1207, 1538, 1565]. Так, Месси [1207] вычислил сечение возбуждения вращения полярной молекулы ударом электрона из его расчета следует, что потери энергии электронов в этом случае значительно превышают потери при упругих соударениях. Герджой и Стейн [840] для сечения возбуждения вращательных уровней двухатомной неполярной молекулы в борновском приближении в предположении дальнодействующего взаимодействия электрона с молекулой получили следующее выражение [c.348]

Состояние ионизации, или возбуждения, неустойчиво и не может продолжаться длительное время. Атом, потерявший оптический электрон, встречаясь со свободным электроном, захватывает его, т, е. рекомбинирует , и вновь становится нейтральным. Если из атома выбит внутренний электрон, то его место самопроизвольно занимает электрон с более удаленной от ядра внутренней оболочки. Валентный электрон возбужденного атома при определенных условиях может самопроизвольно перейти на более низкую орбиту или же перейти на нее в результате соударения со свободным электроном или другой частицей. При рекомбинации и самопроизвольных переходах в нутр и атомных электронов на более изкую орбиту атом отдает избыточную энергию в виде электромагнитного излучения — оптического или рентгеновского. [c.166]

В слаботочных дугах отсутствует сколь-либо значительное гидроди-наМ Ичеокое течение, и ионы движутся от анода к катоду под действием электрического поля. Для поддержания этого постоянного потока ионов, необходимого с точки зрения электрической нейтральности столба дуги, если исключить эмиссию ионов с анода, связанную с его абляцией, должно происходить образование ионов в тонком слое, прилегающем к аноду. В соответствии с данными Хокера и Беза [Л. 8] образование ионов в этом слое может происходить либо за счет ионизации полем, либо за счет термической ионизации. В первом случае падение потенциала в этом слое должно быть равно по крайней мере первому потенциалу возбуждения (полагая ступенчатую ионизацию) газа, образующего атмосферу дуги во втором случае падение напряжения в слое меньше, чем первый потенциал возбуждения. В обоих случаях для получения ионов необходима затрата определенной энергии электрического поля. Эта энергия поля передается электронам, в результате чего они приобретают способность производить ионы путем столкновения. Однако, так как соотношение между числом электронов и числом ионов, проходящих через произвольное сечение столба дуги, пропорционально отношению скорости дрейфа, то только незначительная доля электронов (менее 1%) участвует в процессе ионизации. Большая часть электронов проходит через прианодный слой, не отдавая тяжелым частицам вновь полученную энергию. Таким образом, в слаботочных дугах практически энергия поля прианодного слоя передается аноду путем соударения электронов. Согласно Хокеру и Безу [Л. 8] толщина прианодного слоя, образованного отрицательным пространственным зарядом, имеет порядок величины одного свободного пробега электронов (от одного до нескольких микрон). Это значение толщины хорошо согласуется с величиной, измеренной Блоком и Финкельнбургом [Л. 9] с помощью зонда согласно их измерениям толщина слоя равна 2 мк. Непосредственно я 115 [c.115]

В докладе сообщаются результаты весьма общего теоретического рассмотрения условий самовозбуждения и к.п.д. для гипотетического генератора, работающего на газовой реакции и переходе между электронно-воз-бужденными уровнями. Вывод проведен в терминах химической кинетики цепных реакций. Рассмотренная система изображена на рисунке. Здесь X, X — продукты в состояниях, между которыми происходит индуцированный переход А н —константа скорости процесса возбуждения в см 1сек Ье—константа скорости процесса индуцированного излучения а — суммарная константа скорости спонтанного излучения и потери возбуждения при соударениях X с другими частицами или со стенкой с превращением X в Х W — скорости образования продуктов X и X ( ,= 1 4-117 ) кх—суммарная константа скорости превращения X не в X, а в другие продукты — суммарная констам- [c.297]

Механизм возбуждения и ионизации атомов примесных элементов в разряде с полым катодом изучен недостаточно полно. Некоторые авторы считают, что эти процессы обз словлены исключательно прямыми соударениями электронов с атомами определяемых элементов. Однако в ряде случаев возможен и другой характер возбуждения, а именно за счет соударений второго рода атомов примесных элементов с метастабильными атомами рабочего газа или паров элементов, специально вводимых в плазму. Подтверждением данного механизма возбуждения являются наблюдаемые рядом авторов резонансные эффекты в разряде с полым катодом [1—3j и в сенсибилизированной флуоресценции [4]. При этом было отмечено, что в результате резонансной передачи энергии метастабильных атомов атомам исследуемых элементов эффект усиления интенсивности линий наблюдается и в том случае, когда разность энергий возбуждения соударяющихся атомов (Ai ) довольно высока (в некоторых случаях более 1 эВ). [c.41]

Процесс столкновения электронов с атомами с энергетической стороны может протекать весьма разнообразно. Если кинетическая энергия электронов /мг 2/2 меньше энергии возбуждения резонансного уровня атома (минимальная энергия возбуждения данного атома), го возбуждение атома не произойдёт, кинетические энергии обоих партнёров лишь перераспределяются между ними, как это имеет, например, место при соударении упругих шаров. Такие соударения принято называть упругими соударениями. Для того чтобы атом возбудился, необходимо, чтобы кинетическая энергия электрона по меньшей мере была бы равна энергии резонансного уровня атома для возбуждения нерезонансных линий необходимо, чтобы энергия электрона была бы не меньше энергии соответствующего уровня. Соударения, сопровождающиеся возбуждением атомов, называются неупругими ударами первого рода. В результате такого соударения электрон сохраняет лишь ту часть своей первоначальной энергии, которая была избыточной по сравнению с энергией, требуемой для возбуждения данного уровня. Поскольку участвующие в столкновении атомы также могут обладать кинетической энергией, энергетический баланс подоЗных неупругих соударений может быть более обще написан так [c.32]

Процесс возбуждения и диссоциации многоатомных молекул при электронном ударе имеет ряд особенностей, обусловленных наличием в молекуле различных атомов и нескольких неравноценных по своим свойствам междуатомных связей. Поэтому процессы возбуждения при ударе электрона не всегда можно рассматривать как локализованные в той химической связи, с которой произошло непосредственное взаимодействие-электрона. Избыточная энергия, полученная от электрона, может мигрировать внутри молекулы и вызвать ее диссоциацию-в каком-либо другом месте. Наряду с этим энергия возбуждения, достаточная для диссоциации какой-либо связи, может не привести к этому результату вследствие того, что она может рассредоточиться по нескольким связям и в конечном счете рассеяться в форме излучения или при соударениях. Такого-рода явления имеют большое значение в радиационной химии-бол ьших молекул. [c.46]

Прохождение а-частиц с энергией порядка 1 Мэв через жидкую воду вызывает следующие явления. а-Частица ионизует молекулы воды в пространстве вдоль своего трэка. Вторичные электроны имеют в среднем энергию около 60 эв. Они ионизуют и возбуждают окружающие молекулы воды, образуя в среднем на каждый электрон три иона НгО и три электрона. Ионы захватывают электроны, потерявшие энергию и ставшие тепловыми в результате соударений с молекулами, и образуют возбужденные молекулы воды. Последние диссоциируют, образуя атомы Н и радикалы ОН. Весь процесс от первоначальной ионизации до диссоциации происходит за время порядка 10-13 сек. Образовавшиеся радикалы распределяются в объеме, который имеет сечение, равное нескольким молекулярным диаметрам. [c.313]

В упругих соударениях с тяжелыми частицами электроны, обладающие исчезающе малыми массами, практически не передают свою энергию и не получают ее извне обмен кинетическими энергиями весьма незначителен. Существенно, что какая-то часть соударений все же вызывает возбуждение и ионизацию молекул газа зачастую даже этой небольшой части бывает достаточно, чтобы поддерживать материальный баланс ллазмы. Следует отметить, что ввиду малости размеров соударения между электронами имеют ничтожную вероятность и в результате этого электронная температура может быть существенно более высокой, чем газокинетическая. [c.45]

Вращательное неравновесное распределение может возникнуть как непосредственно в ходе химической реакции, так и при физическом гашении 1лектронно-возбужденных частиц. Кроме того, нетермическим вращательным [юзбуждением и распределением могут обладать осколки многоатомных молекул, распад которых происходит в результате соударения с частицами, имеющими большие энергии. Это явление могло бы проявиться в спектре в том случае, если одновременно с делением молекул происходило бы электронное возбуждение. Именно этому механизму часто приписывают анормальное вра- цательное возбуждение, наблюдаемое в пламенах. [c.144]

Здесь дезактивация молекул хлористого натрия в результате сголкновения проявляется во флуоресценции получающихся электронновозбужденных атомов натрия Nai( i ) (значок t здесь и далее означает электронное возбуждение). Некоторые, в целом сильно экзотермические реакции не дают интересных примеров химической активации. Природа продуктов или их распределение по энергиям таковы, что происходит только дезактивация молекул в результате соударений. Примером этого является распад перекиси дитретичного бутила [10]. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология