Столкновения второго рода

Передача возбуждения (атом—атом). В случае столкновений второго рода происходит передача потенциальной энергии от возбужденного атома другому атому в результате неупругого столкновения. Этот процесс можно записать следующим образом [c.673]

Основным достоинством метода атомной абсорбции, безусловно, является относительная свобода от аналитических помех. В отличие от других спектроскопических методов здесь фактически отсутствует взаимное наложение различных спектральных линий элементов. Помехи, которые иногда возникают из-за переноса энергии между атомами (столкновения второго рода), также не принимаются во внимание при абсорбции, поскольку интерес представляют только атомы, находящиеся на нижнем энергетическом уровне, т. е. в основном состоянии. Однако, если значительная часть исследуемых атомов ионизируется при температуре пламени, это может вызвать ошибки в результатах атомно-абсорбционного анализа. [c.60]

Явление усиления ионных линий за счет столкновений второго рода исследовалось в работе [12] на примере меди и алюминия в неоне. Максимальное усиление, наблюдавшееся для уровня А1(5 Р), равнялось 30. [c.72]

Тем не менее абсорбционный метод возможно использовать для анализа смесей газов, находящихся в возбужденном состоянии. При возбуждении инертных газов наблюдается значительное поглощение некоторых линий, лежащих в видимой области спектра и соответствующих переходам на метастабильные уровни. Заселенность метастабильных уровней сильно зависит от чистоты инертного газа. В присутствии примеси с энергией ионизации, меньшей энергии возбуждения метаста-бильного уровня, концентрация возбужденных атомов уменьшается за счет столкновений второго рода с атомами примеси и за счет снижения электронной температуры плазмы. Уменьшение концентрации метастабильных атомов приводит, в свою очередь, к уменьшению абсорбции. [c.335]

При столкновении двух возбужденных атомов один из них может быть ионизован, если только сумма энергий возбуждения превышает энергию ионизации. Этот процесс особенно эффективен, когда энергия возбуждения равна примерно половине энергии ионизации и когда все атомы одинаковые и концентрация их велика. Любое подобное столкновение, при котором меняется энергия возбуждения, называется столкновением второго рода (см. Приложение 2). [c.58]

Рис. 39. Столкновение второго рода межлу возбужденным атомом и атомом в основном состоянии.

Энергия возбуждения может менять свою форму электронное возбуждение может переходить в колебательное или иногда в энергию поступательного движения и т. д. При столкновениях второго рода потенциальная энергия может превращаться в другие формы энергии, только не в энергию излучения. [c.301]

Наибольший интерес представляет определение вероятности того или иного процесса. Следует отметить два результата квантовомеханического рассмотрения задачи. Во-первых, вероятность столкновений второго рода тем больше, чем меньше разность энергий обоих состояний. Например, сечение передачи энергии от возбужденного атома Н ( Р,) атому Ка в основном состоянии с образованием атома Ка 9 512 очень велико, [c.301]

В истолковании механизма передачи энергии все еще существует множество противоречий. Имеются четыре возможных механизма миграции энергии [Ь54]. Первым из них является простое столкновение, называемое столкновением второго рода , при котором энергия передается от электронновозбужденной молекулы к молекуле, находящейся в основном состоянии, например [c.31]

Увеличение энергии электронов путём соударений второго рода необходимо учитывать в ряде случаев газового разряда, например, при истолковании сравнительной интенсивности излучения тех или иных спектральных линий. Если частица, сталкивающаяся с возбуждённой частицей, — электрон, то энергия может быть передана ему лишь в виде кинетической энергии увеличения скорости движения электрона. Если вторая сталкивающаяся частица — атом, требующий для возбуждения или ионизации меньшего количества энергии, чем потенциальная энергия той возбуждённой частицы, с которой атом сталкивается, то в результате столкновения второго рода атом скажется возбуждённым или ионизованным. При неупругом столкновении первого рода на возбуждение или ионизацию второй частицы затрачивается кинетическая энергия взаимодействующей с ней первой частицы. При неупругом столкновении второго рода второй частице передаётся в виде потенциальной или кинетической энергии потенциальная энергия первой частицы. [c.216]

При опытах с простой флуоресценцией натриевых или ртутных паров столкновения второго рода сказываются в явлении тушения флуоресценции. Это явление заключается в том, что при прибавлении к парам ртути или натрия посторонних газов интенсивность света, излучаемого флуоресцирующими парами, уменьшается по мере увеличения давления примеси. При этом увеличении возрастает число столкновений атомов ртути или натрия с атомами примеси, и потому возрастает вероятность столкновений второго рода. Иллюстрацией могут служить кри- [c.216]

Фотохимическую реакцию ионов уранила с иодид-ионами в присутствии кислорода количественно изучал Шнайдер (1935). В своей статье сенсибилизацию он объяснял столкновениями второго рода , т. е. передачей энергии от ионов иО + ионам 1 водн. Однако ионы 1 не имеют возбужденных электронных состояний, достаточно низких для того, чтобы принять энергию возбуждения ионов иО +. К тому же энергия возбуждения последних недостаточна для того, чтобы вызвать диссоциацию [c.226]

Прн поглощении света молекула переходит из нормального состояния, соответствующего минимальной энергии, в возбужденное состояние, характеризующееся повышенной энергией в этом состоянии один из электронов находится на более высоком энергетическом уровне. Продолжительность существования возбужденной молекулы, которая может быть определена разными методами, исключительно мала от 10 до 10" сек. для разрешенного перехода. Активированная молекула расходует энергию возбуждения одним из следующих путей. 2° Она может излучать энергию в виде флуоресценции или фосфоресценции может терять энергию в виде тепла при столкновении с другими молекулами (столкновение второго рода), может диссоциировать или принимать участие в химической реакции. За первичными фотохимическими изменениями могут следовать вторичные термические реакции, которые, в свою очередь, могут протекать в виде последовательных или цепных реакций или разветвляться на многие побочные реакции. Таким образом, процесс в целом является чрезвычайно сложным и с трудом поддается описанию. [c.1387]

Вышеприведённые особенности разгорания и затухания, наблюдаемые в начальных стадиях процесса, характерны для катодолюминесценции. Их можно рассматривать как специфическую особенность электронного возбуждения, вместе с его повышенной мощностью и малой глубиной рассеяния. В ряде экспериментов по затуханию, воспроизводящих эксплоатационные условия практически используемых приборов, нагрузка экрана при пересчёте на площадь бегущего пятна достигала десятков и сотен ватт на см . Подобная мощность возбуждения ещё не реализована в фотолюминесценции, но типична в эксплоатации катодолюминофоров. Даже в условиях обычного кинескопа с сульфидным экраном мгновенная нагрузка в пятне достигает 100 Естественно, что в столь отличных условиях работы в люминофоре-могут получить преобладание процессы, с трудом уловимые при обычном оптическом возбуждении. В качестве дополнительных, усложняющих картину условий следует учитывать а) малую толщу люминофора, в которой рассеивается подаваемая мощность, и Ь) обилие свободных электронов и дырок в результате торможения первичного возбудителя. Последнее сильно ускоряет процесс затухания за счёт большого числа свободных уровней активатора и повышенной вероятности столкновений второго рода. [c.321]

Пониженное участие фосфоресценции в катодном процессе может быть прямым результатом обилия столкновений второго рода или чисто термического эффекта бомбардировки. Фосфоресцентное состояние кристалла в энергетическом отношении лежит ниже флуоресцентного. Переход из него в основное может произойти и непосредственно как прав 15ю, однако, электрону необходимо допол- [c.321]

Таким образом, на современном уровне экспериментальной изученности вопроса разницу инерционных свойств свечения при обоих видах возбуждения можно приписать в основном повышенной мощности электронного возбуждения и чисто поверхностному характеру поглощения. Высокая концентрация свободных электронов и вероятность столкновений второго рода являются прямым следствием мощного возбуждения. Особняком стоит термический эффект бомбардировки, который безусловно связан с высокой нагрузкой, но сам по себе представляет специфическую особенность катодолюминесценции из-за малого коэффициента полезного действия последней. [c.322]

Рис. 2-19. Тушение возбужденного атома ртути при столкновении второго рода с атомом аргона в основном состоянии. Потенциальная энергия сближения атомов описывается кривой 1. В точке х сушествует небольшая, но конечная вероятность перехода в состояние, описываемое кривой Энергия электронного возбуждения атома ртути в 112 ккал моль превращается в кинетическую энергию двух разлетающихся атомов.

Нойес и Лейтон [11] следующим образом определили столкновения первого и второго рода столкновения, при которых поступательная энергия трансформируется в энергию возбуждения (электронную, колебательную и вращательную), определяются как неупругие столкновения первого рода. Столкновения, при которых энергия возбуждения переходит из одной формы в другую или в кинетическую энергию, можно назвать неупругими столкновениями второго рода . [c.61]

Мы считаем описанный процесс подобным столкновению второго рода электронов с возбужденными молекулами и более вероятным, чем электронный обмен. [c.249]

Другой особенностью высокочастотного разряда является чисто электронный механизм возбуждения спектров. Действительно, в лампе с магниевым катодом, заполненной ксеноном, при питании ее высокочастотным током не наблюдается аномального усиления ионной линии Mg 2796 А за счет столкновений второго рода (см. 10), и соотношение интенсивностей линии Мд2852 А и линии MgII2796A оказывается близким к соотношению интенсивностей для лампы, заполненной аргоном. [c.89]

В отечественной литературе столкновения этого типа обычно называют пеупругими столкновениями второго рода.—При.и. псрев. [c.152]

Подобными столкновениями второго рода (рис. 39), приводящими к ионизации, являются столкновения между метастабильным атомом N6 (1 Еозо атомом Аг (У = 15,7 эв) в нормальном состоянии. Энергия возбуждения расходуется на ионизацию Аг и на ускорение электрона (эффект Пеннинга). Вероятность ионизации порядка единицы. Она уменьшается, когда разность —1 воэб велика (см. Приложение 2). [c.82]

При малых давлениях, когда /. / , ионы и электроны, где бы они ни возникали, движутся к стенкам, изредка сталкиваясь с. молекулами газа. На стенках возникает сильный отрицательный заряд. В результате большая часть электронов отталкивается от стенок этим зарядом обратно в газ, а ионы увлекаются им на стенку. Хотя столкновения между электронами и молекулами газа редки, все же число их достаточно для того, чтобы, во-первых, вызвать необходимое число актов ионизации, равное числу зарядов, теряющихся на стенках, и, во-вторых, чтобы обеспечить максвелловское распределение электронов по энергиям, которое пред1Юлагается и при малых давлениях. Обмен энергией между электронами происходит в результате непосредственного взаимодействия электронов друг с другом, а также в результате столкновений второго рода или плазменных колебаний. Средняя энергия электронов может быть найдена из условия равенства скорости исчезновения зарядов и скорости ионизации [2]. Детальное вычисление дает [c.262]

В настоящее время известны многочисленные фотосенсиби-лизированные мономолекулярные реакции. В этих реакциях в результате столкновения второго рода происходит передача энергии возбуждения от сенсибилизатора на разрывающуюся связь реагирующей молекулы. Обычно при этом образуются радикалы или ионы. Однако в конденсированных системах в принципе возможен иной путь реакции (особенно, если энергия возбуждения сенсибилизатора меньше энергии связи). Для близко расположенных молекул существуют коллективные энергетические уровни, соответствующие, например, четырехцентровому комплексу [c.242]

Суммируя результаты экспериментальных исследований над ионизацией и возбуждением газа потоком электронов, мы приходим к заключению, что при столкновении 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 часть своей кинетической энергии атому, и последний возбуждается или ионизуется. Первый вид столкновений называется упругим столкновением. При столкновении быстро движущегося упругого тела с другим упругим телом, медленно движущимся, первое теряет долю своей энергии, равную в среднем двукратному отношению масс сталкивающихся тел. Так как масса электрона, в 1835 раз меньше массы атома водорода, то при упругих столкновениях с атомами даже лёгких газов электроны теряют лишь около своей кинетической энергии. Столкновение, сопровождаемое передачей кинетической энергии движения электрона атому в виде энергии возбуждения или энергии ионизации, называется неупругим столкновением электрона, и притом неупругим столкновением первого рода в отличие от столкновений второго рода, о которых речь будет ниже. Об ионизации и о потенциале ионизации смотрите обзор 697] с обширным списком литературы, а также Г692, 725, 758. 759]. [c.200]

Неупругие соударения второго рода происходят при столкновениях с возбуждёнными частицами газа не только электронов, но и других частиц. Существование неупругнх столкновений второго рода, приводящих к увеличению скорости свободных электропов в газе, наглядно доказано опытами Лейпунского и Латышева ([695], стр. 100). Схема этих опытов аналогична схеме опытов Франка к Герца с двумя сетками (рис. 87). Опыт проводился в парах ртути. Между катодом и первой сетко11 Л накладывалоа-напряжение V, меньшее, чем первый потенциал возбуждения ртути. Электроны испытывали лишь упругие столкновения. Между второй сеткой N2 и пластинкой Р накладывалось задерживающее напряжение, несколько большее, чем (У пластинка Р находилась при потенциале более низком, чем потенциалы катода, так чти ни один электрон не попадал на неё. Но при освещении ртутных паров между сетками N1 и N2 излучением ртутной дуги возбуждались метастабнльные состояния атомов ртути, обладающие энергией 4,7 эл.-в, В результате столкновений метастабильных атомов ртути с электронами происходили соударения второго рода. Поэтому, для того чтобы электроны не попадали на пластинку Р и прибор в цепи этой пластинки не показывал тока, приходилось задавать между сеткой N2 и пластинкой Р задерживающий потенциал, превышающий по абсолютной величине потенциал, ускоряющий электроны между катодом и сеткой N1 ие менее чем на 4,7 вольта. [c.215]

При наличии в газе атомов в метастабильных состояниях вероятность столкновений второго рода возрастает. Поэтому метастабнльные состояния играют в явлениях газового разряда большую роль. На разборе некоторых относящихся сюда явлений мы остановимся в соответствующих главах (например, влияние метастабилей на потенциал зажигания — так называемый эффект Пеннинга [696]). О неупругих соударениях второго рода смотрите также [754]. [c.217]

В тесной связи с решением последней задачи стоит оптический метод исследования разряда, исходящий из относительной интенсивности определённых спектральных линий. Элементарные процессы, с которыми приходится считаться при излучении газового разряда, в частности плазмы, следующие а) непосредственное возбуждение атома до исходного уровня энергии электронами, обладающими соответствующими скоростями б) то же в порядке ступенчатого возбуждения в) диффузия резонансного излучения г) столкновения, тушащие возбуждение, т. е. столкновения второго рода, преимущественно с электронами, выводящие атомы из возбуждённого состояния без излучения кванта радиации д) переход возбуждённых, в частности метастабильных, атомов на более высокие уровни путём поглощения радиации с дальнейшим сопровождаемым излучением переходом на другой уровень, в частности на основной (например, в ртутных парах поглощение б Ро — 6Ф1Х =2967,28А с последующим излу- [c.343]

При практическом применении ртутного разряда в источниках света для облегчения зажигания разряда кроме ртути в разрядную трубку вводится ешё какой-либо инертный газ — обычно аргон—при давлении в несколько лш Н . Понятно, что при одном и том же малом давлении ртутного пара присутствие аргона сушественно меняет картину распределения мощности разряда. Присутствие аргона при концентрации атомов последнего, значительно превышающей концентрацию атомов ртути, приводит вследствие многочисленных зшругих соударений электронов с атомами аргона к значительному увеличению общей длины зигзагообразного пути, пробегаемого электроном. Поэтому увеличивается число соударений электронов с атомами ртути, а, следовательно, и число возбуждающих столкновений. Поэтому в грубом приближении мы вправе ожидать примерно такого же распределения расходуемой мощности, которое Следует из диаграммы рисунка 150 для абсциссы, соответстаующей давлению в несколько мм Hg. Однако опыт показывает, что изменение парциального давления паров ртути, небольшое по сравнению с общим давлением, сильно отзывается на удельном весе резонансного излучения. Так, при диаметре трубки 3 см и силе тока 0,65 амп давление паров ртути, оптимальное по отношению к резонансному излучению, — 0,01 мм Н . Это соответствует температуре жидкой ртути в разрядной трубке 40° С при температурах 60° или 20° С, что соответствует давлениям ртутного пара 0,05 и 0,001 мм Hg, относительная интенсивность резонансного излучения значительно меньше. Объяснить такую чувствительность резонансного излучения к содержанию паров ртути и появление максимума можно так. С одной стороны, уменьшение парциального давления паров ртути приводит к уменьшению числа излучающих центров, с другой, — увеличение этой концентрации приводит к облегчению разряда путём неупругих столкновений второго рода атомов ртути с метастабильными атомами аргона и, следовательно, к понижению продольного градиента потенциала Е ,. Следствием уменьшения Е является уменьшение температуры электронов, а следовательно, и уменьшение числа электронов, обладающих значениями кинетической энергии, необходимыми для возбуждения исходных уровней резонансных линий. [c.347]

Предполагается, что из всех возможных процессов ионизации газа в объёме преобладающую роль играет ионизация со ударениями электронов некоторая дополнительная ионизация происходит за счёт энергии возбуждённых атомов (неупрупч столкновения второго рода). [c.394]

Теоретически вопрос об изменении потенциала зажигания инертного газа при наличии тех или иных примесей разработан в диссертации Моралёва. Моралёв сводит изменение Ия к соответствующему изменению а. Двухатомные газы повышают 1 я, вследствие потерн энергии электроном при столкновениях с молекулами двухатомной примеси, благодаря возбуждению вращательных и колебательных уровней энергии этих молекул. При наличии третьего газа, понижающего V я путём столкновений второго рода, роль двухатомного газа иная наличие двухатомного газа ведёт к уничтожению метастабилей основного газа, прежде чем произойдёт соударение этих метастабилей с атомами [c.443]

При химических реакциях в разряде особенно существенна роль молекул, в которых возбуждены высокие колебательные уровни энергии. Такие молекулы могут возникнуть в разряде как путём передачи им энергии при тройном ударе, так и путём неупругих столкновений второго рода [2235]. Их распад на составляющие их атомы и новая перегруппировка этих атомов совершаются легче, чем распад невозбуждённых молекул. [c.680]

Теоретичесжи гипотеза о промежуточном образовании Н1 весьма неправдоподобна. Как указывал Прингсгейм (1937), приняв столкновения второго рода в качестве механизма гашения флуоресценции ионов иО + иодид-ионами, сталкиваешься с некоторыми трудностями (см. гл. 3), и Вайсс (1938) полагал, что результаты Шнайдера гораздо лучше интерпретировать, предположив, что имеет место перенос электронов (а не перенос энергии) от возбужденной молекулы к гасителю. [c.227]

Дезактивация атомов ртути из состояния непосредственно в основное состояние о путем столкновений второго рода с атомами аргона представляет собой пример полного физического тушения. При таком столкновении 112 ккал1молъ энергии возбуждения превращаются в кинетическую энергию разлетающих атомов ртути и аргона. Величина Од для аргона очень мала, так как прямое превращение электронной энергии большой величины в кинетическую является очень неэффективным процессом. [c.61]

Эффективность мегкмолекулярного переноса энергии непосредственно связана с существованием резонанса между уровнями энергии возбужденной молекулы или атома и уровнями сталкивающейся с ними молекулы. Для максимально эффективного переноса или тушения при столкновении (столкновение второго рода) изменение поступательной энергии должно быть минимальным. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология