На главную
Физика - одна из самых удивительных наук! Физика столь интенсивно развивается, что даже лучшие педагоги сталкиваются с большими трудностями, когда им надо рассказать о современной науке. Данный ресурс поможет эффективно и интересно изучать физику. Учите физику!
   

Обучение и материалы
Физический справочник
Формулы по физике
Шпаргалки по физике
Энциклопедия
Репетиторы по физике
Работа для физиков
Быстрый устный счет
Виртуальные лабораторные
Опыты по физике
ЕГЭ онлайн
Онлайн тестирование
Ученые физики
Необъяснимые явления
Ваша реклама на сайте
Разное
Контакты
Спецкурс
Фейнмановские лекции

В мире больших скоростей

Введение в теорию относительности

Лекции по биофизике
Лекции по ядерной физике
Ускорение времени...
Лазеры
Нанотехнологии
Книги
полезное
Смешные анекдоты о физике
Готовые шпоры по физике
Физика в жизни
Ученые и деньги
Нобелевские лауреаты
Фото
Видео
Карта сайта
На заметку
Если вам понравился сайт, предлагаем разместить нашу кнопку
Кнопка сайта All-fizika.com
Компьютерные программы
по физике
Программы по физике


Физика и юмор
Физика и юмор


Онлайн тестирование
по физике
Онлайн тестирование по физике



-









Физический энциклопедический словарь
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я |



Автоионизация (полевая ионизация)

Автоионизация (полевая ионизация), процесс ионизации атомов и молекул газа в сильных злектрич. полях. Связанный эл-н в атоме можно представить находящимся в потенциальной яме (рис. 1,а). При включении электрич. поля напряжённостью E к начальной потенциальной энергии электрона V0(x), находящегося в точке x, добавляется потенциальная  энергия еЕх, где е — заряд электрона. Вследствие этого потенциальная яма становится асимметричной — с одной её стороны образуется потенциальный барьер конечной ширины x1x2 (рис. 1, б), сквозь который электрон может «просочиться», т. е. будет иметь место туннельный эффект и будет возможна ионизация с нижнего уровня атома. Вероятность W(V, E) туннелирования электрона сквозь потенциальный барьер определяется формулой:

 

где V(x)=V0(x)+eEx и E— соответственно потенциальная и полная энергия электрона, m— его масса. Вероятность W(V, Е) туннелирования резко увеличивается при уменьшении площади барьера над прямой x1x2. Это происходит при увеличении напряжённости поля E или при повышении энергии Е электрона в атоме какими-либо другими способами (например, при туннелировании электронов с возбуждённых уровней). Так, вероятность автоионизации атома водорода из основного состояния достигает заметной величины лишь при Е≈108 В/см, а из возбуждённых состояний — уже при Е=106 В/см. Экспериментально впервые обнаружена именно автоионизация возбуждённых атомов: в спектре испускания атомов водорода, находящихся во внешнем электрическом поле напряжённостью ≈106 В/см, было обнаружено падение интенсивности линий, связанных с квантовыми переходами электронов из наиболее высоких возбуждённых состояний в основное. Явление было объяснено тем, что автоионизация возбуждённых атомов становится более вероятным процессом, чем их излучат, переход в основное состояние, и свечение этих линий затухает.

 

Наиболее полно исследована автоионизация вблизи поверхности металла, т. к. она используется в автоионном микроскопе для получения увеличенного изображения поверхности (см. Ионный проектор). Вероятность автоионизации у поверхности металла оказывается значительно большей, чем в свободном пространстве при той же напряжённости поля, что обусловлено действием сил «изображения», снижающих потенцальный барьер (см. Шоттки эффект). Однако автоионизация возможна лишь в том случае, когда расстояние атома от поверхности превышает некоторое критическое расстояние xкр. Это связано с тем, что при обычных температуpax для осуществления туннельного перехода электрона в металл необходимо, чтобы основной уровень энергии электрона в атоме был поднят электрическим полем хотя бы до уровня Ферми (см. Ферми энергия) в металле (рис. 2).

 

Если атом приблизится к поверхности на x<xкр также приводит к резкому уменьшению W. Поэтому автоионизации практически имеет место в пределах некоторой зоны вблизи хкр. В рабочем режиме автоионного микроскопа полуширина этой зоны составляет 0,2—0,4 A. Явление автоионизация используется также при создании ионных источников для масс-спектрометров. Достоинством таких источников является отсутствие в них накалённых электродов, а также то, что в них удаётся избежать диссоциации анализируемых молекул. Кроме того, с помощью таких ионных источников можно наблюдать специфические химические реакции, происходящие лишь в сильных электрических полях.





 
 
© All-Физика, 2009-2016
При использовании материалов сайта ссылка на www.all-fizika.com обязательна.