İyonlaşma nedir: tanımı, fonksiyonları, yöntemleri ve özellikleri. Klasik fizik yasalarına göre atomların enerjisi ve iyonlaşma potansiyeli

Güçlü bir elektrik alanı, elektronları metallerden uzaklaştırdığı gibi, onları tek tek gaz atomlarından da ayırır. Bu olguya bazen atomların "otoiyonlaşması" adı verilir ve harici bir elektrik alanının varlığında bir atomdaki elektronun potansiyel enerjisinin türünü dikkate alırsak bunun nedenini anlamak kolaydır. Bir dış alanın yokluğunda elektronun potansiyel enerjisi şöyle olsun: U(r). Dış elektrik alanı Ö eksen boyunca yönlendirilmesine izin verin OZ. O zaman elektronun potansiyel enerjisinin tamamı

Pirinç. 6.1

OZ eksenindeki potansiyel eğrisinin biçimini ele alalım(x = y = 0, r = | z | ). Bir dış alanın yokluğunda (o = 0) U" = U (r) ve Şekil 6.1'de noktalı çizgi ile gösterilen forma sahiptir. Dış alandaki ek potansiyel enerji eÖ z noktalı çizgi olarak gösterilecektir Ah." Toplam potansiyel enerji eğrisi sen, Ekleme sonucu elde edilen sonuç Şekil 1'de gösterilmektedir. 6.1 düz çizgi bir "b" Ve ab. Bunu her noktada görüyoruz z 0 alanı iki alana bölen potansiyel bir bariyer oluşturulur: iç kısım z>z 0 ve harici z<z 0 , her birinin potansiyel enerjisi vardır sen" az U" (z 0 ) = sen M . İncirde. Şekil 6.1 ayrıca iki enerji seviyesi E' ve E". Eğer enerji E = E" > sen M , bu durumda elektron atomun yakınında tutulmayacak, negatif bölgeye doğru uzaklaşacaktır. z. Elektron enerjisi ise e= E"<sen M , o zaman klasik mekanik kanunlarına göre elektron iç bölgede kalacaktır. Kuantum mekaniğine göre bu durumda da bariyerden sızıntı meydana gelecektir. Böylece burada radyoaktif bozunma sırasında meydana gelene oldukça benzer bir durum yaratılır.

Artık atomların alan tarafından iyonlaşmasının nedenini anlamak hiç de zor değil. Alan açıldığında, elektronların dış uzaya nüfuz edebileceği bir bariyer oluşturulur. Bariyer yüksekliği ise sen T Daha az elektron enerjisi varsa, parçacıklar klasik mekaniğe göre (“bariyerin üstünden”) geçecektir. Dolayısıyla klasik mekanik, bir atomun harici bir elektrik alan tarafından iyonlaşması ihtimaline de yol açmaktadır. Tek fark, kuantum mekaniği yasalarına göre bu iyonlaşmanın klasik mekaniğin öngördüğünden daha düşük alanlarda gerçekleşmesi gerektiğidir, çünkü kuantum mekaniğine göre iyonlaşmanın mümkün olması için bariyerin açık olması gerekmez. elektronun enerjisinden daha düşüktür. Ancak alçak sahalarda bariyerin çok geniş olacağı ve şeffaflığının çok düşük olacağı açıktır.

Otoiyonizasyon olgusu şu şekilde gözlemlenebilir: E' durumundan elektronik geçişe bağlı olarak bazı spektral çizgileri gözlemlediğimizi varsayalım. e Ö(bkz. Şekil 6.1). Elektrik alanı arttıkça bu çizgi kayacaktır (Stark etkisi) ve eğer alan, bariyerin şeffaflığı yüksek olacak kadar büyük bir değere ulaşırsa, o zaman E' durumundaki elektron atomun dışına daha sık uçacaktır, Daha düşük duruma düşmek yerine bariyerden geçmek (iyonlaşma) (E Ö ), ışık yayan. Bu nedenle spektral çizgi tamamen yok olana kadar zayıflayacaktır. Bu fenomen Balmer atomik hidrojen serisinde gözlemlenebilir.

Farklı güçlerdeki bir elektrik alanın etkisini izleyebilmek için, spektral çizginin farklı kısımları, farklı güçlerdeki alanlarda bulunan atomlardan yayılan ışıktan kaynaklanacak şekilde düzenlenir. Yani, ışıklı gazın hacminde, elektrik alanı spektroskopun yarığına paralel yönde artar (belirli bir sınıra kadar, tekrar ulaştığında)

Şekil 6.2

düşme). Fotoğraf (bkz. Şekil 6.2) böyle bir deneyin sonuçlarını göstermektedir. c, d, e, f, g harfleri Balmer serisinin çizgilerini gösterir (H c - geçiş n = 4 > n = 2, N g -- geçiş n = 5 > n = 2, N d -- geçiş n = 6 > n = 2 ve N e -- geçiş n = 7 > n = 2). Uygulanan elektrik alan aşağıdan yukarıya doğru artar. Fotoğraftaki beyaz çizgiler eşit alan gücüne sahip çizgilerdir. Fotoğraftan önce çizgilerin ayrıldığını görebilirsiniz. Bu bölünme alan büyüdükçe artar (H çizgisinin bölünmesinden maksimum alan kuvveti çizgisinin konumunu görmek kolaydır). Belirli bir alan şiddetinde spektral çizgi kaybolur.

c, d, e, f çizgilerinin karşılaştırılması, bunların e, d, d dizisinde kaybolduğunu gösterir (ulaşılan alanlarla c tamamen kaybolmaz). Bu, uyarılmış durumun artan enerjisinin bir dizisidir. Şekil 6.1'den, elektron enerjisi ne kadar yüksek olursa, belirli bir alan için bariyerin genişliği ve yüksekliğinin o kadar küçük olduğu, yani şeffaflığının o kadar büyük olduğu açıktır. Bu nedenle, spektral çizgilerin kaybolmasında gözlenen sıra, tünel etkisinin bir sonucu olarak bu fenomeni yorumlayışımızla tamamen tutarlıdır. Ayrık çizgilerin kırmızı bileşenlerinin mor olanlardan önce kaybolması gerçeği, elektron dalga fonksiyonları daha ayrıntılı olarak incelendiğinde tam bir açıklama alır. Yani, kırmızı tarafa kaydırılan çizgilere karşılık gelen durumlar, bariyer bölgesinde elektron bulutunun yoğunluğunun mor bileşenlerin durumlarına göre daha büyük olması özelliğine sahiptir. Bu sayede iyonizasyon daha uygun bir şekilde ilerler.

Bir elektrik alanında spektral çizginin kaybolmasını beklememiz gereken koşulları biraz daha ayrıntılı olarak formüle edelim. Bir elektronun alt duruma optik geçiş olasılığı 1/φ olsun (φ uyarılmış durumdaki yaşam süresidir). Uyarılmış durumdaki bir elektronun ömrü f? 10 -8 sn. Elektronun daha düşük bir duruma geçme olasılığı 1'dir saniye 1/f olacaktır. Tünel etkisinin (iyonlaşma) olasılığı, 1'de potansiyel bariyerin iç duvarına çarpan elektronların sayısına eşit olacaktır (radyoaktif bozunum hesaplanırken olduğu gibi). saniye,şeffaflık katsayısı ile çarpılır D. Bariyer üzerindeki darbelerin sayısı büyüklük sırasına göre şuna eşittir: v/2r 0 , Nerede v--elektron hızı ve R 0 -- bariyer yarıçapı, yaklaşık olarak yörünge yarıçapına eşittir A. Hız yine büyüklük sırasına göre eşittir; burada |E| --elektron enerjisi ve m-kütlesi.

Bu nedenle sn -1 (6.2)

(çünkü. Sonuç olarak, otoiyonizasyon olasılığı 10 16 D saniye -1 . Otoiyonizasyonun geçerli olması için (spektral çizginin kaybolması koşulu), 1/f'nin olması gerekir. 10 -8 .

tünel bariyeri emisyonu yarı sabit

İYONİZASYON

İYONİZASYON

Eğitim yardımcı olacaktır. ve inkar et. elektriksel olarak nötr atom ve moleküllerden gelen iyonlar ve serbest elektronlar. "Ben" terimi hem temel bir eylemi (bir atomun etkinliği) hem de bu tür birçok eylemin bir dizisini (bir gazın, bir sıvının etkinliği) belirtir.

Gaz ve sıvıda iyonlaşma. Nötr, uyarılmamış bir atomu (veya molekülü) iki veya daha fazla yüke ayırmak. ch-tsy, yani I. için, I.W enerjisini harcamak gerekir. Belirli bir elementin (veya belirli bir kimyasal bileşiğin molekülleri), aynı iyonların oluşumu ile ana iyondan iyonize edilen tüm atomları için, I. Aynı. I.'nin en basit eylemi, bir elektronun bir atomdan (molekül) ayrılması ve bir elektronun oluşmasıdır. ve o. Ch-tsy'nin bu tür iyonizasyonla ilgili özellikleri, iyonizasyon potansiyeli ile karakterize edilir.

Elektronların nötrlere bağlanması. diğer enerji eylemlerinin aksine, atomlara veya moleküllere (negatif iyonların oluşumu) hem enerji harcanması hem de salınması eşlik edebilir; ikinci durumda atomların (moleküllerin) elektron ilgisine sahip olduğu söylenir.

W enerjisinin enerjisi, iyonize bir parçacık tarafından başka bir parçacığa (elektron, atom veya iyon) çarpışması sonucu aktarılırsa, buna enerji denir. perküsyon. Çarpma olasılığı I., sözde ile karakterize edilir. kesit I. (bkz. ETKİLİ), iyonize edilmiş ve bombardıman eden parçacıkların türüne ve kinetiğe bağlıdır. son Ek'in enerjisi: belirli bir minimum (eşik) değer Ek'e kadar bu olasılık sıfırdır; Ek'in eşiğin üzerine çıkmasıyla önce hızla artar, maksimuma ulaşır ve sonra azalır (Şekil 1). Çarpışmalarda iyonlaşabilen parçacıklara aktarılan enerjiler yeterince yüksekse, onlardan tek yüklü iyonların yanı sıra çoğalan yüklü iyonların da oluşması mümkündür (çoklu iyonlaşma, Şekil 2). Atomların ve iyonların atomlarla çarpışmasında, yalnızca bombardımana uğrayanlarda değil, aynı zamanda bombardımana uğrayan parçacıklarda da tahribat meydana gelebilir. Gelen tarafsızlar Elektronlarını kaybeden atomlar iyonlara dönüşür ve gelen iyonların elektronları artar; bu fenomene denir bir grup h-t'yi "sıyırmak". Ters işlem, gelen parçacıklar tarafından iyonize parçacıklardan elektronların yakalanmasıdır. iyonlar denir İyonların yük değişimi (bkz. ATOMİK ÇARPIŞMALAR).

Pirinç. 1. Hidrojen atomlarının ve moleküllerinin elektron etkisiyle iyonlaşması: 1 - H atomları; 2 - H2 (deneysel eğriler).

Pirinç. 2. He+ iyonları ile argonun iyonizasyonu. Apsis ekseni iyonlaştırıcı parçacıkları gösterir. Kesikli eğriler - argonun elektron etkisiyle iyonlaşması.

Tanımda Koşullar altında parçacıklar, W'den daha az enerjinin aktarıldığı çarpışmalar sırasında da iyonize edilebilir: ilk olarak, birincil çarpışmalardaki atomlar (moleküller) aktarılır, bundan sonra iyonlaşmaları için onlara eşit bir enerji vermek yeterlidir. W ile uyarılma enerjisi arasındaki fark. Böylece I. için gerekli olan enerjinin “birikimi” birkaç dönemde gerçekleştirilir. ardışık çarpışmalar. Benim gibi aradı. adım attı. Çarpışmaların o kadar sık ​​meydana gelmesi mümkündür ki, iki çarpışma arasındaki aralıktaki parçacığın, birincisinde alınan enerjiyi kaybedecek zamanı yoktur (yeterince yoğun gazlarda, bombardıman parçacıklarının yüksek yoğunluklu akışları). Ek olarak, iyonize maddenin parçacıklarının yarı kararlı durumlara sahip olduğu, yani uyarma enerjisini nispeten uzun bir süre tutabildikleri durumlarda kademeli radyasyon mekanizması çok önemlidir.

I. sadece dışarıdan uçan parçacıklardan kaynaklanamaz. Yeterince yüksek bir sıcaklıkta, atomların (moleküllerin) termal hareket enerjisi yüksek olduğunda kinetik nedeniyle birbirlerini iyonlaştırabilirler. çarpışan ch-ts enerjisi - termal I oluşur. örneğin -103-104 K sıcaklıktan başlayarak yoğunluğa ulaşır. ark deşarjlarında, şok dalgalarında ve yıldız atmosferlerinde. Termal derece Bir gazın enerjisi, sıcaklığının ve basıncının bir fonksiyonu olarak, termodinamik durumdaki zayıf iyonize bir gaz için Saha formülüyle tahmin edilir. denge.

İyonize parçacıkların fotonlardan (elektromanyetik radyasyon kuantumu) enerji aldığı işlemlere denir. fotoiyonizasyon. Eğer (molekül) uyarılmazsa, doğrudan radyasyon eylemindeki iyonlaştırıcı fotonun hn enerjisi (n, radyasyon frekansıdır), radyasyon W enerjisinden daha az olmamalıdır. Gazların ve sıvıların tüm atomları ve molekülleri için , W, yalnızca UV fotonlarının bu koşulu ve hatta daha kısa dalga boylu radyasyonu karşılayacağı şekildedir. Ancak hn'de fotoiyonlaşma da gözlenir.

Eğer hn-W farkı nispeten küçükse, o zaman radyasyon eyleminde emilir. Yüksek enerjili fotonlar (X-ışınları, g-kuantum) radyasyon sırasında (frekanslarını değiştirerek) enerjilerinin bir kısmını harcarlar. Bir şeyin içinden geçen bu tür fotonlar neden olabilir. fotoiyonizasyon olaylarının sayısı. DE-W farkı (veya bir fotonu emerken hn-W) kinetiğe dönüşür. enerji ürünlerinin enerjisi, özellikle ikincil enerji eylemlerini (zaten şok) gerçekleştirebilen serbest elektronlar.

Lazer radyasyonu ile göç büyük ilgi görüyor. Frekansı genellikle bir fotonun radyasyona neden olması için yetersizdir. Bununla birlikte, lazer ışınındaki son derece yüksek foton akışı, birden fazla fotonun aynı anda emilmesi nedeniyle radyasyonu mümkün kılar. fotonlar (multifoton görüntüleme). Alkali metallerin seyreltilmiş buharlarında deneysel olarak 7-9 fotonun absorpsiyonu ile ışınlama gözlendi. Daha yoğun gazlarda lazer radyasyonu birleşir. yol. İlk olarak, multiphoton I. birkaç tane yayınlar. "tohum" el-nov. Bir ışık alanı tarafından hızlandırılırlar, şok edici bir şekilde atomları harekete geçirirler ve daha sonra ışık tarafından iyonize edilirler (bkz. IŞIK TESTİ). Fotoiyonizasyon yaratıkları oynuyor. örneğin atmosferin üst katmanlarının radyasyon süreçlerinde, elektrik sırasında şeritlerin oluşumunda rol gaz bozulması.

I. Güçlü elektriğin etkisi altındaki gaz atomları ve molekülleri. alanlar (=107 -108 V*cm-1) olarak adlandırılır. İyon projektöründe ve elektronik projektörde kullanılan otoiyonizasyon.

İyonize gazlar ve sıvılar, bir yandan ayrışmalarının temelini oluşturan elektriksel iletkenliğe sahiptir. diğer yandan bu ortamların radyasyon derecesinin yani yük konsantrasyon oranının ölçülmesini mümkün kılar. içlerindeki h-ts, nötronların başlangıç ​​konsantrasyonuna kadar. tsk.

Fiziksel ansiklopedik sözlük. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. . 1983 .

İYONİZASYON

Elektriksel olarak nötr atomik parçacıkların (atomlar, moleküller) bir veya daha fazlasının dönüşümü sonucu dönüşümü. polo iyonlarındaki elektronlar ve serbest elektronlar. İyonlar ayrıca iyonize edilebilir ve bu da yüklerinin katlarının artmasına neden olur. (Nötr atomlar ve moleküller özel durumlarda yaklaşık olarak elektron ekleyebilirler. negatif iyonlar.) "Ben" terimi. temel bir eylem (bir atomun, molekülün ışınlanması) ve bu tür birçok eylemin bir kümesi (bir gazın ışınlanması, fotoiyonizasyon) olarak belirlenmiş; alan iyonizasyonu; I. katı bir cismin yüzeyiyle etkileşime girdiğinde ( yüzey iyonizasyonu); I'nin ilk iki türü aşağıda tartışılmaktadır. Çarpışma iyonizasyonu Gazlarda ve plazmada radyasyonun en önemli mekanizmasıdır. I.'nin temel eylemi eff ile karakterize edilir. iyonlaşma kesiti s i [cm 2 ], çarpışan parçacıkların türüne, kuantum durumlarına ve bağıl hareket hızına bağlı olarak. Enerjinin kinetiğini analiz ederken enerji hızı kavramları kullanılır.<v ben ( v)>, bir iyonlaştırıcı parçacığın 1 saniyede üretebileceği iyonlaşma sayısını karakterize eder:

Burada v- hız, hareket ve hareketle ilgilidir F(v)- iyonlaştırıcı parçacıkların hız dağılımının fonksiyonu. İyonlaşma olasılığı w yoğunlukta birim zaman başına belirli bir atomun (molekülün) i'si Nİyonlaştırıcı parçacıkların sayısı radyasyonun hızıyla ilgilidir. Gazlarda ve plazmalarda belirleyici rol, elektron etkisi (birleşik çarpışmalar) tarafından oynanır.

Pirinç. 1. Hidrojen atomlarının ve moleküllerinin elektron etkisiyle iyonlaşması; 1 - H atomları; 2 - H2 molekülleri (deneysel eğriler); 3 - H atomları (teorik hesaplama, Born); 4 - hesaplama

elektronlar). Baskın süreç, tek elektronlu elektronun çıkarılmasıdır; yani bir atomdan (genellikle harici) bir elektronun çıkarılması. Kinetik. İyonlaştırıcı elektronun enerjisi, atomdaki elektronun bağlanma enerjisinden büyük veya ona eşit olmalıdır. Min. kinetik değer iyonlaşan elektronun enerjisine denir. iyonlaşma eşiği (sınır). Atomların, moleküllerin ve iyonların elektron etkisinin kesiti eşik noktasında sıfırdır ve artan kinetikle birlikte (yaklaşık olarak doğrusal olarak) artar. enerji, birkaç (2-5) eşik değerine, otoiyonizasyon durumuna veya I. iç enerjiye eşit enerjilerde maksimum değerlere ulaşır. atomun kabukları. İkincisi bağımsız olarak düşünülebilir, çünkü radyasyona katkıları atomun diğer elektron kabuklarıyla ilişkilidir.

Pirinç. 2. Eşiğe yakın elektron etkisi ile Zn atomlarının iyonizasyonu.

Tek elektronlu elektronların yanı sıra, kinetik etkinin sağlanması koşuluyla, bir çarpışma olayında iki veya daha fazla elektronun ortadan kaldırılması mümkündür. enerji, karşılık gelen enerji I'den büyük veya ona eşittir. Bu süreçlerin birkaç kesiti. kez (iki ve üç elektron için) veya birkaç kez. büyüklük sıraları (çok elektronlu işlemler için), tek elektronlu radyasyonun kesitlerinden daha küçüktür. Bu nedenle, gazların ve plazmaların radyasyon kinetiğinde ana şey. Tek elektronlu I. ve tek elektronlu otoiyonizasyonun uyarılması süreçleri rol oynar. devletler.
burada a 0 =0,529,10 -8 cm - Bora yarıçapı; R=13,6 eV -t. N. Rydberg enerji birimi, temelden hidrojen atomunun enerjisine eşittir. devletler (bkz. Rydberg sabiti); e Ben- atomun veya iyonun dikkate alınan durumunun enerjisi; n ben - bir atomun kabuğundaki eşdeğer elektronların sayısı; ben- başlangıçtaki yörünge anının değeri. elektron durumları; değer u=(E-E Ben)/E Ben kinetikte bir fark var Gelen elektron enerjisi E ve iyonlaşma eşiği E Ben, E birimleriyle ifade edilir Ben. Ф(u) fonksiyonları, içindeki çok sayıda atom ve iyon için hesaplanır ve tablolanır. Gelen elektronun yüksek enerjilerinde EдE Ben geçerlidir pertürbasyon teorisi birinci dereceden (sözde) Doğuş yaklaşımı). Bu durumda I. hidrojen atomu için bazdan. durum fonksiyonu

Gelen elektronun (uхl) düşük ve orta enerjili bölgelerinde s değerini etkileyen en önemli etki Ben, gelen ve atomdan dışarı atılan elektronların kimliğiyle ilişkili bir değişim etkisidir. Hesaplamalar Ben Pertürbasyon teorisi çerçevesinde tek elektronlu iyonizasyon, değişim etkisini dikkate alarak çoğu atom ve iyon için deneyle tatmin edici bir uyum sağlar. Hesaplama yöntemlerinin iyileştirilmesi (ve karmaşıklığı), iyonizasyonun ayrıntılı yapısının tanımlanmasını mümkün kılar. eğrilerin yanı sıra serbest bırakılan elektronların enerji ve saçılma açısı (yani diferansiyel kesit) Maxwellian elektron dağılımı varsayımı altında yukarıdaki I.(1) hızı şu şekilde temsil edilebilir:

nerede b = e i/kT, T -İyonlaştırıcı elektronların temp-pa'sı. G(b) fonksiyonları çok sayıda atom ve iyon için hesaplanır ve tablo haline getirilir. Formül (2) ve (4)'ten görülebileceği gibi iyon yükü arttıkça Z() I. oran azalır. Z -4 , hız I. Gelen elektronun enerjisindeki bir artışla, elektronlardan birini devre dışı bırakmak enerjik olarak mümkündür

Pirinç. 3. Hidrojen atomunun protonlarla iyonlaşması: 1 - deneysel veri; 2 - Born yaklaşımında hesaplama; 3 - hesaplama.

dahili kabuklar ( K, L, . ..)çok elektronlu atomlar (veya iyonlar). Karşılık gelen akımlar ve hızlar da formül (2) ve (4) ile açıklanmaktadır. Ancak iç kadroda boşluk yaratılması kabuk otoiyonizasyonun oluşumuna yol açar. atomun kararsız olan ve bir veya daha fazlasının atomdan ayrılmasıyla parçalanan durumu. elektronlar ve foton radyasyonu ( Burgu etkisi). Ancak bu sürecin kesiti I. ext.'in kesitinden çok daha küçüktür. kabuk, bu nedenle, plazmada, çoklu yüklü iyonların oluşumu için baskın mekanizma sıralı I. ext. kabuklar.

Yoğun gazlarda ve kinetik özelliklere sahip bombardıman parçacıklarının yüksek yoğunluklu akışlarında. enerji Ben sözde mümkün adım adım I. İlk çarpışmada atomlar heyecanlı durum ve ikinci çarpışmada iyonize olurlar (iki aşamalı I.). Adım adım I. yalnızca Şekil 2 ile arasındaki aralıkta yer alan parçacığın sık sık çarpışması durumunda mümkündür. 4. Hidrojen atomlarının çoklu yüklü karbon, nitrojen ve oksijen iyonları ile iyonlaşmasına ilişkin deneysel veriler, örneğin iyonize maddenin atomlarının enerji kaybetmesi (yayması) için zamanı yoktur. yarı kararlı durumlar. Moleküllerin elektron etkisiyle iyonlaşması, atomların iyonlaşmasından çok sayıda farklı türde farklılık gösterir. süreçler. Bir elektronun uzaklaştırılmasından sonra kalan moleküler sistem stabil ise iyon; aksi takdirde sistem atomik iyonlar oluşturacak şekilde ayrışır. Olası I. süreçlerin sayısı moleküllerin ayrışması moleküldeki atom sayısı arttıkça artar ve çok atomlu moleküller söz konusu olduğunda çok sayıda fragman iyonunun oluşmasına yol açar. Naib, iki atomlu moleküllerin enerjisi deneysel ve teorik olarak ayrıntılı olarak incelenmiştir. Şek. Şekil 1'de yüksek elektron enerjilerinde (Bortsov yaklaşımı bölgesinde) iyonlaşmanın olduğu açıktır. H2 molekülü (2) ve H atomu (1) için eğriler yaklaşık iki kat farklılık gösterir, bu da elektron sayısındaki farka karşılık gelir. i) deneysel olarak gözlemlenmemiştir. Protonlar (Şekil 3) ve diğer iyonlar (Şekil 4) tarafından ışınlanan atomların kesitleri, çarpışan parçacıkların hareketine göre hız ölçeği üzerindeki elektron etkisi ile ışınlanan kesitlere niteliksel olarak benzerdir. Işınlama, hız, yörünge elektronlarının hızı düzeyinde, yani onlarca keV'lik iyonlaştırıcı iyonların enerjilerinde (atomların temel durumundan gelen enerji için) hareketle ilgili olduğunda en etkilidir. Deney ve hesaplamalar, bir atomun iyonlara göre kesitinin maksimum değerinin, iyon yükünün orantılı olarak artmasıyla arttığını göstermektedir. ücret miktarı. Daha düşük hızlarda çarpışma mekanizması, çarpışma sırasında molekül benzeri bir oluşumun, yani yeniden dağıtımın oluşması nedeniyle karmaşıklaşır. çarpışan atom parçacıklarının çekirdekleri arasındaki elektronlar. Bu, düşük hızların olduğu bölgede ilave maksimumların ortaya çıkmasına neden olabilir.

Pirinç. 5. Moleküler hidrojenin hidrojen atomları (eğri 1) ve protonlar (eğri 2) tarafından iyonlaşması ).

Nötr atomlarla çarpışmalarda atomların ve moleküllerin radyasyonu, iyonlarla çarpışmalarda olduğu gibi aynı mekanizmalarla açıklanır, ancak kural olarak niceliksel olarak daha az etkilidir. İncirde. İyonlaşmanın karşılaştırılması için 5 verilmiştir. Moleküler hidrojenin hidrojen atomları ve protonlar tarafından iyonlaşmasına ilişkin eğriler. İyonların yük değişimi Atomik parçacıkların düşük hızlarda çarpışma işlemlerinin "yarı moleküler" doğası, elektronik çarpışmalara (aynı hızlarda) göre birlikten daha büyük bir yüke sahip iyonların daha verimli oluşumuna yol açabilir. Plazma teşhisi) . Bu durumda parçacıkların sıcaklığına (dağılım fonksiyonuna) ve yoğunluklarına ilişkin güvenilir verilere sahip olmak gerekir. Bu yöntem, çoklu yüklü (Za10) iyonların elektron etkisini incelemek için başarıyla kullanılmıştır. Işıkla iyonizasyon (fotoiyonizasyon)- fotonların emilmesinin bir sonucu olarak atomik parçacıkların radyasyon süreci. Zayıf ışıklı alanlarda tek fotonlu ışınım meydana gelebilir. Yüksek yoğunluklu ışıklı alanlarda ise bu mümkündür. çoklu foton iyonizasyonu.Örneğin, lazer radyasyonunun frekansı genellikle bir fotonun soğurulmasının radyasyona neden olması için yetersizdir. Bununla birlikte, bir lazer ışınındaki fotonların aşırı yüksek akış yoğunluğu, deneysel olarak 7-9 fotonun soğurulmasıyla radyasyonu mümkün kılar. alkali metallerin seyreltilmiş buharlarında gözlendi.
burada a= 1/137 - ince yapı sabiti, w g - fotoiyonizasyonun sınırlayıcı saflığı, w - foton frekansı ve . Hidrojen atomu için wg =109678,758 cm-1 (l@1216E). (Spektroskopide frekans sıklıkla “ters” cm olarak verilir, yani ~1/l.) Fotoiyonizasyon sınırına yakın (w-w g bw g)

sınırdan uzakta (w-w g dw g)

Uyarılmış durumlardan fotoiyonlaşmanın kesiti artan h ile azalır. kuantum sayısı N orantılı n -5 (n/Z için). Fotoiyonizasyon kesiti s f katsayısı ile ilgilidir.

Pirinç. 6. Alkali metal atomlarının fotoiyonizasyonu: lityum (1 - deney; 2 - hesaplama) ve sodyum (3 - deney;4 - hesaplama).

Sabit frekanslı bir fotonun fotoabsorbsiyonu aşağıdaki gibidir:

Burada enerji açısından mümkün olan atomun tüm seviyelerinin toplamı alınır ve N n - n durumundaki atom sayısının yoğunluğu . Kesitlerin hesaplanması ve deneylerle karşılaştırılması. veriler (hidrojen benzeri olmayan atomlar dahil) aşağıda verilmiştir. Fotoiyonizasyon kesiti s'den 2-3 büyüklük sırası daha düşüktür. Bençarpışmalar sırasında. Z mantıklıdır. hareket ettiği alanda çekirdeğin yükü). Derin iç kısmın fotoiyonizasyonu Elektron etkisinin aksine atom kabuklarının harici elektronlar üzerinde pratik olarak hiçbir etkisi yoktur. kabuklar, yani çok seçici bir süreçtir. Dahili bir boşluğun ortadan kaldırılmasına eşlik eden Auger etkisi kabuk, çoklu yüklü bir iyonun oluşumuna yol açar. Bu durumda birden fazla iyon oluşabilir. çokluk dereceleri. Masada Ortalamanın hesaplanan ve gözlemlenen değerleri verilmiştir. Belirli atomlar için iyon yükleri.
Masa - Ortalama iyon yüklerinin hesaplanan ve gözlemlenen değerleri


Fotoiyonizasyon, katsayı ölçülerek deneysel olarak incelenir. absorpsiyon, oluşan iyonların sayısının kaydedilmesi, rekombinasyonun ölçülmesi. radyasyon (ters sürecin kesitleri - fotorekombinasyon). Fotoiyonizasyon, atmosferin üst katmanlarının, yıldızlardan gelen iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalan gezegenimsi bulutsuların ve diğer plazmaların iyonlaşma dengesinde önemli bir rol oynar. I.'nin ters süreci iyonların ve elektronların rekombinasyonu, iyonizasyonla ilişkilidir. Ayrıntılı denge ilkelerini takip eden süreçler ve ilişkiler. Enerji ve rekombinasyon süreçleri tüm elektriksel süreçlerde önemli bir rol oynar. gazlardaki deşarjlar ve çeşitli gaz boşaltma cihazları. Aydınlatılmış.: 1) Donets E.D., Ovsyannikov V.P., Pozitif iyonların elektron etkisiyle iyonlaşmasının incelenmesi, "JETP", 1981, cilt 80, s. 916; 2) Peterkop R.P. Presnyakov.

Fiziksel ansiklopedi. 5 cilt halinde. - M .: Sovyet Ansiklopedisi. Genel Yayın Yönetmeni A. M. Prokhorov. 1988 .

Diğer sözlüklerde “İYONİZASYON” un ne olduğunu görün:

İYONİZASYON, atom ve moleküllerin iyonlara ve serbest elektronlara dönüşümü; rekombinasyonun ters süreci. Gazlarda iyonlaşma, dış etkilerin etkisi altında bir atom veya molekülden bir veya daha fazla elektronun uzaklaştırılması sonucu oluşur. İÇİNDE… … Modern ansiklopedi

Elektrik ve manyetik alanda yüklü parçacıkların, moleküllerin öncelikle iyonize olması gerekir. Çok sayıda yöntem var iyonlaşma En yaygın olarak kullanılan elektron veya foton çarpma yöntemleriyle. Açıkçası, biyomakromoleküller söz konusu olduğunda...

İyonlaşma türleri

İyonlaşma süreci, elektronun dahil olduğu yüke (pozitif veya negatif) bağlı olarak farklı şekilde ilerler. Bir atom veya moleküle bağlı bir elektron, kendisini tutan potansiyel elektrik bariyerini aşmak için yeterli enerjiye sahip olduğunda ve böylece atom veya molekülle olan bağ koparak serbest kaldığında, iyon pozitif yüklü hale gelir. Bu işlem için harcanan enerji miktarına iyonlaşma enerjisi denir. Serbest bir elektron bir atomla çarpıştığında ve daha sonra bir enerji alanına girerek fazla enerjiyi serbest bıraktığında negatif yüklü bir iyon meydana gelir.

Genel olarak iyonlaşma iki türe ayrılabilir: sıralı iyonlaşma Ve tutarsız iyonlaşma. Klasik fizikte yalnızca sıralı iyonlaşma meydana gelebilir. Tutarsız iyonizasyon, klasik fiziğin bazı yasalarını ihlal eder.

Klasik iyonlaşma

Klasik fizik ve Bohr atom modeli açısından atomik ve moleküler iyonizasyon tamamen deterministiktir; bu, herhangi bir problemin hesaplamalarla tanımlanabileceği ve çözülebileceği anlamına gelir. Klasik fiziğe göre elektronun enerjisinin, aşmaya çalıştığı potansiyel engelin enerji farkını aşması gerekir. Bu kavramda bu haklıdır: tıpkı bir kişinin en az 1 metre yüksekliğe atlamadan 1 metre yüksekliğindeki bir duvarın üzerinden atlayamaması gibi, bir elektron da en azından aynı yük enerjisine sahip olmadan 13,6 eV'lik potansiyel bariyerini aşamaz.

Pozitif iyonizasyon

Bu iki prensibe göre, bir elektronun salınması için gereken enerji miktarı, mevcut atom bağı veya moleküler yörünge ile en üst düzeydeki yörünge arasındaki potansiyel farkına eşit veya daha büyük olmalıdır. Emilen enerji potansiyeli aşarsa elektron serbest bırakılır ve serbest bir elektron haline gelir. Aksi takdirde, emilen enerji tükenene ve elektron nötr duruma girene kadar elektron uyarılmış bir duruma girer.

Negatif iyonlaşma

Bu prensiplere göre ve potansiyel engelin şekli göz önüne alındığında, serbest bir elektronun, onu aşabilmesi için potansiyel engelden daha büyük veya ona eşit bir enerjiye sahip olması gerekir. Serbest bir elektronun bunu yapmaya yetecek enerjisi varsa, minimum enerji yüküyle kalır, geri kalan enerji dağılır. Bir elektronun potansiyel bir bariyeri aşmak için yeterli enerjisi yoksa, potansiyel enerji bariyerine bağlı olarak Coulomb Yasası ile tanımlanan elektrostatik bir kuvvet tarafından tahrik edilebilir.

Sıralı iyonizasyon

Sıralı iyonlaşma, bir atomun veya molekülün iyonlaşmasının nasıl gerçekleştiğinin bir açıklamasıdır. Örneğin +2 yüklü bir iyon yalnızca +1 veya +3 yüklü bir iyondan meydana gelebilir. Yani, yükün dijital tanımı sırayla değişebilir, her zaman bir sayıdan bir sonraki bitişik sayıya değişebilir.

Kuantum iyonizasyonu

Kuantum mekaniğinde, elektronun potansiyel bariyeri aşmak için yeterli enerjiye sahip olduğu klasik şekilde iyonlaşmanın gerçekleşebilmesinin yanı sıra, tünel iyonlaşması olasılığı da vardır.

Tünel iyonizasyonu

Tünel iyonizasyonu, kuantum tüneli kullanılarak yapılan iyonizasyondur. Klasik iyonizasyonda elektronun potansiyel bariyeri aşmak için yeterli enerjiye sahip olması gerekir, ancak kuantum tüneli elektronun dalga yapısından dolayı elektronun potansiyel bariyer boyunca serbestçe hareket etmesine izin verir. Bir bariyerden geçen bir elektron tünelinin oluşma olasılığı, potansiyel bariyerin genişliğini katlanarak azaltır. Bu nedenle, daha yüksek enerji yüküne sahip bir elektron, enerji bariyerini aşabilir, ardından tünelin genişliği azalır ve içinden geçme şansı artar.

Tutarsız iyonizasyon

Tutarsız iyonizasyon olgusu, hafif elektrik alanı değişken hale geldiğinde ve tünel iyonizasyonuyla birleştirildiğinde ortaya çıkar. Bir tünelden geçen elektron, alternatif bir alan kullanarak geri dönebilir. Bu aşamada ya bir atom ya da molekülle birleşerek fazla enerjiyi açığa çıkarabilir ya da yüksek enerji yüküne sahip parçacıklarla çarpışması nedeniyle ileri iyonizasyona girebilir. Bu ek iyonizasyona iki nedenden dolayı tutarsız denir:

1. İkinci elektron rastgele hareket eder.
2. +2 yüklü bir atom veya molekül doğrudan nötr yüklü bir atom veya molekülden ortaya çıkabilir, dolayısıyla tamsayı olarak ifade edilen yük değişir tutarsız.

Sıralı olmayan iyonizasyon genellikle düşük lazer alanı kuvvetlerinde incelenir çünkü iyonizasyon tipik olarak yüksek iyonizasyon hızlarında tutarlıdır.

Tutarsız iyonlaşma olgusunu, yakın zamana kadar sayısal olarak ele alınabilecek tek model olan atomun tek boyutlu modelinde anlamak daha kolaydır. Bu, her iki elektronun açısal momentumu, tek boyutlu uzayda verimli bir şekilde hareket edebilecek kadar düşük kaldığında meydana gelir ve doğrusal polarizasyon olabilir, ancak dairesel olmayabilir. İki elektronu, her iki atomun aynı anda iyonlaşmasının meydana geldiği iki boyutlu bir atom olarak düşünebilirsiniz ve bu, iki boyutlu bir elektronun, iki atom üzerinde 45°'lik bir açıyla bir olasılık jetine dönüşen iyonlaşmasıdır. Birçok yüklü çekirdekten veya kare merkezden kaynaklanan elektron projeksiyonu. Öte yandan sıralı iyonizasyon, iki boyutlu bir hiperelektronun hiperçekirdekten Coulomb potansiyel kanallarından geçtiği ve daha sonra hiper-elektrik alanın etkisi altında iyonizasyona girdiğinde x ve y ekseninden kaynaklanan emisyonları temsil eder. 45° açı.

Kimyasal süreçleri incelemek için önemli bir enerji parametresi, bir atomun iyonlaşma enerjisidir. Hidrojen atomu durumunda bu, bir protondan bir elektronu çıkarmak için harcanması gereken enerjidir.

Sistemin potansiyel enerjisi ile elektronun kinetik enerjisinin toplamına eşittir.

E a = E+T= -Z . e/2. R, (2.7)

burada E a hidrojen atomunun enerjisidir.

Formül (2.7)'den, elektron ile çekirdek arasındaki mesafedeki azalmanın ve çekirdeğin yükündeki artışın, elektronun çekirdeğe olan çekim kuvvetinde bir artış anlamına geldiği sonucu çıkar. Yani bir elektronu çekirdekten çıkarmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulacaktır. Bu bağı kırmak için ne kadar fazla enerji gerekiyorsa sistem o kadar kararlı olur.

Bu nedenle, bir sistemdeki bir bağın kırılması (bir elektronun çekirdekten ayrılması) diğerine göre daha fazla enerji gerektiriyorsa, o zaman ilk sistem daha kararlıdır.

Bir atomun iyonlaşma enerjisi, yani hidrojen atomundaki bağları kırmak için gereken enerji deneysel olarak belirlenmiştir. 13,6 eV'ye (elektron volt) eşittir. Yükü hidrojen atomunun çekirdeğinin yükünün iki katı olan, bir elektron ve bir çekirdekten oluşan bir atomda, çekirdekten bir elektronu çıkarmak için gereken enerji de deneysel olarak belirlendi. Bu durumda dört kat daha fazla enerji (54,4 eV) harcamak gerekir.

Elektrostatikten bilindiği üzere enerji ( T), zıt yükler arasındaki bağı kırmak için gereklidir ( Z Ve e), birbirinden uzakta bulunan R, eşitlikle belirlenir

Yüklerin büyüklüğü ile doğru orantılı, aralarındaki mesafe ile ters orantılıdır. Bu korelasyon oldukça anlaşılır: Yükler ne kadar büyük olursa birbirlerine olan çekimleri o kadar güçlü olur, dolayısıyla aralarındaki bağı kırmak için daha fazla enerji gerekir. Ve aralarındaki mesafe ne kadar küçük olursa, bağlantıyı kesmek için o kadar fazla enerji harcanması gerekecektir. Bu sayede, nükleer yükün bir hidrojen atomundaki nükleer yükün iki katı olduğu bir atom sisteminin neden daha kararlı olduğu ve bir elektronu çıkarmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyduğu anlaşılıyor.

ELEKTRON İLGİSİ parçacıklar (moleküller, atomlar, iyonlar), min. karşılık gelen negatiften bir elektronu çıkarmak için gereken A enerjisi. sonsuza kadar iyon. Parçacık X S.'den e'ye kadar. süreci ifade eder:

S.'den e'ye. iyonlaşma enerjisine E negatif eşittir. iyon X - (ilk iyonlaşma potansiyeli U 1, eV cinsinden ölçülür). İyonlaşma potansiyeline benzetilerek birinci ve ikinci güneş enerjisi ile dikey ve adyabatik güneş enerjisi arasında bir ayrım yapılır. çok atomlu parçacık. Termodinamik S.'den e'ye tanımı - abs'de çözeltinin (1) standart entalpisi. sıfır sıcaklık:

AN A (NA ~Avogadro sabiti).

Güvenilir deneyler. S.'den e'ye kadar olan veriler. atomlar ve moleküller kükürte dönüşür. 60'lar 20. yüzyıl pratikte yoktu. Şu anda, denge üretim ve araştırma yöntemlerinin kullanımı reddedilmektedir. iyonlar ilk S.'den e'ye kadar olanların elde edilmesini mümkün kıldı. çoğu element için periyodiktir. sistemler ve birkaç yüzlerce org. ve kuruluş dışı. moleküller Naib. S.'den e.-fotoelektron spektroskopisine (doğruluk + 0,01 eV) ve kütle spektrometrisine karar vermek için umut verici yöntemler. İyon-moleküler reaksiyonların dengesinin incelenmesi. Kuantum Mekaniği. S.'nin hesaplamaları e. iyonlaşma potansiyeli hesaplamalarına benzer. Çok atomlu moleküller için en iyi doğruluk 0,05-0,1 eV'dir.

En büyük S.'den e'ye. halojen atomlarına sahiptir. S.'den e'ye kadar bir dizi element için. sıfıra yakın veya sıfırdan küçüktür. İkincisi, belirli bir element için kararlı değerin negatif olduğu anlamına gelir. iyon mevcut değildir. Masada Tablo 1, S.'den e'ye kadar olan değerleri göstermektedir. fotoelektron spektroskopisi ile elde edilen atomlar (W. Lineberger ve iş arkadaşlarının çalışması).

ELEKTRONEGATIVİTE, bir atomun kovalent bağları polarize etme yeteneğini karakterize eden bir miktar. İki atomlu bir molekül A - B'de bağı oluşturan elektronlar B atomuna A atomuna göre daha güçlü bir şekilde çekilirse, B atomunun A'dan daha elektronegatif olduğu kabul edilir.
L. Pauling miktarlar için (1932) önerdi. Elektronegatiflik özellikleri termokimyasalı kullanır. sırasıyla A-A, B - B ve A - B - bağlarının enerjisine ilişkin veriler. E AA, E cc ve E AB. Varsayımsal saf kovalent bağ A - B'nin (E cov) enerjisinin aritmetik ortalamaya eşit olduğu varsayılır. veya geometrik ortalama E AA ve E BB değerleri. A ve B atomlarının elektronegatiflikleri farklıysa, A - B bağı tamamen kovalent olmaktan çıkar ve E AB bağ enerjisi, E kovalent miktarından daha büyük olacaktır.

A ve B atomlarının elektronegatifliğindeki fark ne kadar büyük olursa, ampirik kullanım değeri de o kadar büyük olur. nezle (enerji değerlerini kcal/mol'den eV'ye dönüştürürken 0,208 faktörü ortaya çıkar) ve hidrojen atomu için keyfi bir elektronegatiflik değeri 2,1 alarak Pauling, uygun bir göreceli ölçek elde etti. Bazıları tabloda verilen elektronegatifliğin sayısal değerleri. Naib. Halojenlerin en hafifi F elektronegatiftir; en hafifi ise ağır alkali metallerdir.
Miktarlar için. Termokimyasalın yanı sıra elektronegatifliğin tanımları. veriler, moleküllerin geometrisine ilişkin veriler (örneğin Sanderson yöntemi), spektral özellikler (örneğin Gordy yöntemi) de kullanılır.

ATOM YARIÇAPI, atomların etkili özellikleri, moleküller ve kristallerdeki atomlar arası (nükleerler arası) mesafenin yaklaşık olarak tahmin edilmesine olanak tanır. Kuantum mekaniği kavramlarına göre atomların net sınırları yoktur, ancak belirli bir çekirdeğe bağlı bir elektronu bu çekirdeğe belirli bir mesafede bulma olasılığı, mesafe arttıkça hızla azalır. Bu nedenle, elektron yoğunluğunun büyük çoğunluğunun (%90-98) bu yarıçapın küresinde yer aldığına inanılarak atoma belirli bir yarıçap atanır. Atomik yarıçaplar 0,1 nm civarında çok küçük değerlerdir, ancak boyutlarındaki küçük farklılıklar bile onlardan oluşturulan kristallerin yapısını, moleküllerin denge konfigürasyonunu vb. etkileyebilir. Deneysel veriler şunu gösteriyor ki birçok durumda Bazı durumlarda, iki atom arasındaki en kısa mesafe aslında yaklaşık olarak karşılık gelen atom yarıçaplarının toplamına eşittir (atom yarıçaplarının toplanabilirliği ilkesi olarak adlandırılır). Atomlar arasındaki bağın türüne bağlı olarak metalik, iyonik, kovalent ve van der Waals atom yarıçapları ayırt edilir.

metalik yarıçap, kristal içindeki atomlar arasındaki en kısa mesafenin yarısına eşittir. metal yapı. Değeri koordinasyona bağlıdır. K sayıları (yapıdaki bir atomun en yakın komşularının sayısı). En yaygın yapılar K = 12 olan metallerdir. Bu tür kristallerde atom yarıçapının değerini 1 olarak alırsak, K değeri 8, 6 ve 4 olan metallerin atom yarıçapları sırasıyla olacaktır. 0,98, 0,96 ve 0,88. Atom yarıçapı değerlerinin yakınlığı ayrışır. metaller - bu metallerin katı ikame çözeltileri oluşturması için gerekli (yeterli olmasa da) bir koşul. Bu nedenle, sıvı K ve Li (sırasıyla yarıçap 0,236 ve 0,155 nm) genellikle karışmaz ve Rb ve Cs ile K, sürekli bir katı çözelti serisi oluşturur (sırasıyla Rb ve Cs yarıçapı, 0,248 ve 0,268 nm). Metalik katkı atom yarıçapı, kristalin parametrelerin orta düzeyde doğrulukla tahmin edilmesine olanak tanır. metallerarası ızgaralar bağlantılar.

İyonik yarıçaplar, iyonik kristallerdeki en kısa nükleer mesafelerin yaklaşık tahminlerini yapmak için kullanılır; bu mesafelerin, atomların karşılık gelen iyonik yarıçaplarının toplamına eşit olduğu varsayılır. Bir kaç tane var Bireysel iyonlar için farklılık gösteren, ancak iyonik kristallerde yaklaşık olarak aynı nükleer mesafelere yol açan iyonik yarıçap değerleri sistemleri. İyonik yarıçaplar ilk olarak 1920'lerde belirlendi. 20. yüzyıl Refraktometrik yönteme güvenen V. M. Goldshmidt. F - ve O 2- yarıçaplarının değerleri sırasıyla eşittir. 0,133 ve 0,132 nm. L. Pauling'in sisteminde O2- iyonunun yarıçapı 0,140 nm'ye eşit olarak alınır, N.V. Bokiy ve G.B.'nin yaygın sisteminde aynı iyonun yarıçapı 0,136 nm'ye eşit alınır. K. Shannon'ın sistemi -0,121 nm (K = 2).

Kovalent yarıçap, tek bir kimyasalın uzunluğunun yarısına eşittir. X-X bağları; burada X, metal olmayan bir atomdur. Halojenler için kovalent atom yarıçapı, bir elmas kristalinde X2 molekülündeki, X8'deki S ve Se - C - için nükleerler arası mesafenin yarısıdır. F, Cl, Br, I, S, Se ve C'nin kovalent yarıçapları sırasıyla eşittir. 0,064, 0,099, 0,114, 0,133, 0,104, 0,117 ve 0,077 nm. Hidrojenin kovalent yarıçapı 0,030 nm olarak alınır, ancak H2 molekülündeki H-H bağının uzunluğunun yarısı 0,037 nm'dir. Atom yarıçaplarının toplanabilirliği kuralı kullanılarak çok atomlu moleküllerdeki bağ uzunlukları tahmin edilir. Örneğin C-H, C-F ve C-C1 bağlarının uzunlukları sırasıyla 0,107, 0,141 ve 0,176 nm olmalıdır ve aslında birçoğunda belirtilen değerlere yaklaşık olarak eşittir. org. birden fazla karbon-karbon bağı içermeyen moleküller; aksi takdirde karşılık gelen nükleerler arası mesafeler azalır.

Van der Waals yarıçapları soy gaz atomlarının etkin boyutlarını belirler. Ayrıca bu yarıçapların, birbirine kimyasal olarak bağlı olmayan en yakın özdeş atomlar arasındaki çekirdekler arası mesafenin yarısına eşit olduğuna inanılmaktadır. iletişim, yani örneğin farklı moleküllere ait. moleküler kristallerde. Van der Waals yarıçaplarının değerleri, kristallerdeki komşu moleküllerin en kısa temaslarından atom yarıçaplarının toplanabilirliği ilkesi kullanılarak bulunur. Ortalama olarak kovalent yarıçaplardan ~0,08 nm daha büyüktürler. Van der Waals yarıçaplarının bilgisi, moleküllerin konformasyonunu ve moleküler kristallerdeki paketlenmelerini belirlemeye olanak tanır. Moleküllerin enerji açısından uygun konformasyonları genellikle değerlik bağı olmayan atomların van der Waals yarıçaplarının örtüşmesinin küçük olduğu konformasyonlardır. Bir molekül içindeki değerlik bağlı atomların Van der Waals küreleri örtüşür. Dahili. örtüşen kürelerin ana hatları molekülün şeklini belirler. Moleküler kristaller, "van der Waals saçakları" ile modellenen moleküllerin, bir molekülün "çıkıntıları" diğerinin "boşluklarına" oturacak şekilde düzenlendiği sıkı paketleme ilkesine uyar. Bu fikirleri kullanarak kristalografi yorumlanabilir. veriler ve bazı durumlarda moleküler kristallerin yapısını tahmin etmek.

Bilet 6.

Kimyasal bağ.

Atomlardan moleküllerin, moleküler iyonların, iyonların, kristalin, amorf ve diğer maddelerin oluşumuna, etkileşime girmeyen atomlara kıyasla enerjide bir azalma eşlik eder. Bu durumda minimum enerji, atomların birbirine göre belirli bir düzenlemesine karşılık gelir ve bu, elektron yoğunluğunun önemli bir yeniden dağılımına karşılık gelir. Yeni oluşumlarda atomları bir arada tutan kuvvetlere “kimyasal bağ” genel adı verilmiştir. Kimyasal bağların en önemli türleri: iyonik, kovalent, metalik, hidrojen, moleküller arası.

Elektronik değerlik teorisine göre, değerlik yörüngelerindeki elektronların yeniden dağıtılması nedeniyle kimyasal bir bağ meydana gelir ve bu, iyonların (W. Kossel) oluşumu veya oluşumu nedeniyle soy gazın (sekizli) kararlı bir elektronik konfigürasyonuyla sonuçlanır. paylaşılan elektron çiftleri (G. Lewis).

Kimyasal bir bağ enerji ve uzunluk ile karakterize edilir. Bir bağın kuvvetinin bir ölçüsü, bağı kırmak için harcanan enerji veya tek tek atomlardan (Eb) bir bileşik oluştururken elde edilen enerji kazancıdır. Böylece, 435 kJmol √1 H√H bağının kırılması için harcanır ve 1648 kJmol √1 metanın CH4 √ 1648 kJmol √1 atomizasyonu için harcanır, bu durumda E C√H = 1648: 4 = 412 kJ. Bağ uzunluğu (nm) √ belirli bir bileşikteki çekirdekler arasındaki mesafe. Tipik olarak bağ uzunluğu ve enerjisi birbirine zıttır: bağ uzunluğu ne kadar uzun olursa enerjisi de o kadar düşük olur.

Bir kimyasal bağ genellikle etkileşen atomları birbirine bağlayan çizgilerle temsil edilir; her vuruş genelleştirilmiş bir elektron çiftine eşdeğerdir. İkiden fazla atom içeren bileşiklerde önemli bir özellik, moleküldeki kimyasal bağların oluşturduğu ve geometrisini yansıtan bağ açısıdır.

Bir molekülün polaritesi, iki merkezli bir bağ oluşturan atomların elektronegatifliğindeki fark, molekülün geometrisi ve ayrıca moleküldeki elektron yoğunluğunun bir kısmı lokalize edilebildiğinden yalnız elektron çiftlerinin varlığı ile belirlenir. tahviller yönünde değil. Bir bağın polaritesi, iyonik bileşeni aracılığıyla, yani bir elektron çiftinin daha elektronegatif bir atoma yer değiştirmesi yoluyla ifade edilir. Bir bağın polaritesi, temel yük ile dipol uzunluğunun çarpımına eşit olan dipol momenti m ile ifade edilebilir *) m = e l. Bir molekülün polaritesi, molekül bağlarının tüm dipol momentlerinin vektör toplamına eşit olan dipol momenti aracılığıyla ifade edilir.

*) Dipol, birbirinden birim uzaklıkta bulunan iki eşit fakat zıt yükten oluşan bir sistemdir. Dipol momenti coulomb metre (Cm) veya debyes (D) cinsinden ölçülür; 1D = 0,33310 √29 Klm.

Tüm bu faktörler dikkate alınmalıdır. Örneğin doğrusal bir molekül için CO 2 m = 0, fakat SO 2 için m = 1,79 D açısal yapısından dolayıdır. Nitrojen atomunun (sp 3) aynı hibridizasyonuna sahip NF3 ve NH3'ün dipol momentleri, N√F ve N√H bağlarının yaklaşık olarak aynı polaritesi (OEO N = 3; OEO F = 4; OEO H = 2,1) ) ve benzer moleküler geometri önemli ölçüde farklılık gösterir, çünkü NH3 durumunda vektör eklenmesi sırasında yalnız nitrojen elektron çiftinin dipol momenti molekülün m'sini arttırır ve NF3 durumunda onu azaltır.

İYONİZASYON- elektriksel olarak nötr atom parçacıklarının (atomlar, moleküller) bir veya daha fazlasının dönüşümü sonucu dönüşümü. polo iyonlarındaki elektronlar ve serbest elektronlar. İyonlar da iyonize edilebilir, bu da oranlarının artmasına neden olur. (Nötr atomlar ve moleküller özel durumlarda yaklaşık olarak elektron ekleyebilirler. negatif iyonlar.)"Ben" terimi. temel bir eylem (bir atomun, bir molekülün etkinliği) ve bu tür birçok eylemin bir dizisi (bir gazın, bir kemiğin etkinliği) olarak tanımlanır. Temel Enerji mekanizmaları şunlardır: çarpışma enerjisi (elektronlar, iyonlar, atomlarla çarpışmalar); I. ışık (fotoiyonizasyon); alan iyonizasyonu; I. katı bir cismin yüzeyiyle etkileşime girdiğinde ( yüzey iyonizasyonu); I'nin ilk iki türü aşağıda tartışılmaktadır. Çarpışma iyonizasyonu Gazlarda ve plazmada radyasyonun en önemli mekanizmasıdır. I.'nin temel eylemi eff ile karakterize edilir. enine kesit iyonlaşma si [cm 2], çarpışan parçacıkların türüne, kuantum durumlarına ve hızlarına bağlı olarak. Enerjinin kinetiğini analiz ederken enerji hızı kavramları kullanılır.<v ben ( v)>, bir iyonlaştırıcı parçacığın 1 saniyede üretebileceği iyonlaşma sayısını karakterize eder:

Burada v- hız, hareket ve hareketle ilgilidir F(v)- iyonlaştırıcı parçacıkların hıza göre dağılımının fonksiyonu. İyonlaşma olasılığı w yoğunlukta birim zaman başına belirli bir atomun (molekülün) i'si Nİyonlaştırıcı parçacıkların sayısı radyasyonun hızıyla ilgilidir. Gazlarda belirleyici rol elektron etkisi (birleşik çarpışmalar) tarafından oynanır.

Pirinç. 1. Hidrojen atomlarının ve moleküllerinin elektron etkisiyle iyonlaşması; 1 - H atomları; 2 - H2 molekülleri (deneysel eğriler); 3 - H atomları (teorik hesaplama, Born yaklaşımı); 4 - hesaplama

elektronlar). Baskın süreç, tek elektronlu elektronun çıkarılmasıdır; yani bir atomdan (genellikle harici) bir elektronun çıkarılması. Kinetik. İyonlaştırıcı elektronun enerjisi, atomdaki elektronun bağlanma enerjisinden büyük veya ona eşit olmalıdır. Min. kinetik değer iyonlaşan elektronun enerjisine denir. iyonlaşma eşiği (sınır). Atomların, moleküllerin ve iyonların elektron etkisinin kesiti eşik noktasında sıfırdır ve artan kinetikle birlikte (yaklaşık olarak doğrusal olarak) artar. enerji, birkaç (2-5) eşik değerine eşit enerjilerde maksimum değere ulaşır ve daha sonra kinetik büyümenin artmasıyla azalır. enerji. Maksimum kesitin konumu ve değeri atomun türüne bağlıdır. İncirde. 1 iyonlaşmayı gösterir. hidrojen atomu ve molekülü için eğriler (hidrojen kesitinin enerjiye bağımlılığı). Karmaşık (çok elektronlu) atomlar ve moleküller durumunda, birkaç tane olabilir. enerji kesitine bağlı olarak maksimum. Görünüm, temele karşılık gelen eşik değeri arasındaki çarpışma enerjileri bölgesindeki kesit maksimumlarını tamamlayacaktır. maksimum, genellikle aynı çarpışma olayında ayrık durumlardan birinin (ve sonrakinin sonraki radyasyonunun) uyarılmasıyla doğrudan radyasyonun girişimiyle ilişkilidir. İncirde. 2 görünür, bu şekilde eklenecek, maksimum başlangıçta. parça iyonizasyonu Zn için eğri. Ek olarak enerji bölgesindeki maksimumların temele karşılık gelen değeri aşması. maksimum kesit uyarılma ile açıklanır otoiyonizasyon durumları veya I. dahili. atomun kabukları. İkinci süreçler, radyasyona katkıları atomun diğer elektron kabuklarıyla ilişkili olduğundan bağımsız olarak düşünülebilir.

Pirinç. 2. Eşiğe yakın elektron etkisi ile Zn atomlarının iyonizasyonu.

Tek elektronlu elektronların yanı sıra, kinetik etkinin sağlanması koşuluyla, bir çarpışma olayında iki veya daha fazla elektronun ortadan kaldırılması mümkündür. enerji, karşılık gelen enerji I'den büyük veya ona eşittir. Bu süreçlerin birkaç kesiti. kez (iki ve üç elektron için) veya birkaç kez. büyüklük sıraları (çok elektronlu işlemler için), tek elektronlu radyasyonun kesitlerinden daha küçüktür. Bu nedenle, gazların ve plazmaların radyasyon kinetiğinde ana şey. Tek elektronlu I. ve tek elektronlu otoiyonizasyonun uyarılması süreçleri rol oynar. devletler. Bir atomun veya iyonun elektron darbe kesiti şu şekilde temsil edilebilir:

burada a 0 =0,529,10 -8 cm - Bohr yarıçapı; R=13,6 eV -t. N. Rydberg enerji birimi, temelden hidrojen atomunun enerjisine eşittir. devletler (bkz. Rydberg sabiti;)E Ben- atomun veya iyonun dikkate alınan durumunun enerjisi; n ben- bir atomun kabuğundaki eşdeğer elektronların sayısı; ben- başlangıçtaki yörünge anının değeri. elektron durumları; değer u=(E-E Ben)/E Ben kinetikte bir fark var Gelen elektron enerjisi E ve iyonlaşma eşiği E Ben, E birimleriyle ifade edilir Ben. Ф(u) fonksiyonları, içindeki çok sayıda atom ve iyon için hesaplanır ve tablolanır. Gelen elektronun yüksek enerjilerinde EдE Ben geçerlidir pertürbasyon teorisi birinci dereceden (sözde) Doğuş yaklaşımı).Bu durumda I. hidrojen atomu için bazdan. durum fonksiyonu

Gelen elektronun (uхl) düşük ve orta enerjili bölgelerinde s değerini etkileyen en önemli etki Ben, gelen ve atomdan dışarı atılan elektronların kimliğiyle ilişkili bir değişim etkisidir. Hesaplamalar Ben Pertürbasyon teorisi çerçevesinde tek elektron enerjisi, değişim etkisini hesaba katarak çoğu atom ve iyon için deneyle tatmin edici bir uyum sağlar. Hesaplama yöntemlerinin iyileştirilmesi (ve karmaşıklığı), iyonizasyonun ayrıntılı yapısının tanımlanmasını mümkün kılar. eğrilerin yanı sıra serbest bırakılan elektronların enerjiye ve saçılma açısına (yani diferansiyel kesite) göre dağılımı. I.(1)'in yukarıdaki hızı, elektron hızlarının Maxwell dağılımı varsayımı altında şu şekilde temsil edilebilir:

nerede b = e i/kT, T- iyonlaştırıcı elektronların temp-pa'sı. G(b) fonksiyonları çok sayıda atom ve iyon için hesaplanır ve tablo haline getirilir. Formül (2) ve (4)'ten görülebileceği gibi iyon yükü arttıkça Z() I. kesiti orantılı olarak azalır. Z-4 ve hız I'dir. Gelen elektronun enerjisinin artmasıyla, elektronlardan birinin devre dışı bırakılması enerjisel olarak mümkündür.

Pirinç. 3. Hidrojen atomunun protonlarla iyonlaşması: 1 - deneysel veriler; 2 - Born yaklaşımında hesaplama; 3 - hesaplama.

dahili kabuklar ( K, L, . ..)çok elektronlu atomlar (veya iyonlar). Karşılık gelen akımlar ve hızlar da formül (2) ve (4) ile açıklanmaktadır. Ancak iç kadroda boşluk yaratılması kabuk otoiyonizasyonun oluşumuna yol açar. atomun kararsız olan ve bir veya daha fazlasının atomdan ayrılmasıyla parçalanan durumu. elektronlar ve fotonlar ( Burgu etkisi).Fakat bu sürecin kesiti I. ext.'in kesitinden çok daha küçüktür. kabuk, bu nedenle, plazmada, çoklu yüklü iyonların oluşumu için baskın mekanizma sıralı I. ext. kabuklar.

Yoğun gazlarda ve kinetik özelliklere sahip bombardıman parçacıklarının yüksek yoğunluklu akışlarında. enerji Ben sözde mümkün adım adım I. İlk çarpışmada atomlar heyecanlı durum ve ikinci çarpışmada iyonize olurlar (iki aşamalı I.). Adım adım I. yalnızca Şekil 2 ile arasındaki aralıkta yer alan parçacığın sık sık çarpışması durumunda mümkündür. 4. Karbon, nitrojen ve oksijenin çoklu yüklü iyonları ile hidrojen atomlarının iyonlaşmasına ilişkin deneysel veriler. iki çarpışmanın enerji kaybetmek (yaymak) için zamanı yoktur, örneğin iyonize maddenin atomları yarı kararlı durumlar. Moleküllerin elektron etkisiyle iyonlaşması, atomların iyonlaşmasından çok sayıda farklı türde farklılık gösterir. süreçler. Bir elektronun uzaklaştırılmasından sonra kalan moleküler sistem stabil ise, bir moleküler iyon oluşur; aksi takdirde sistem atomik iyonlar oluşturacak şekilde ayrışır. Olası I. süreçlerin sayısı moleküllerin ayrışması moleküldeki atom sayısı arttıkça artar ve çok atomlu moleküller söz konusu olduğunda çok sayıda fragman iyonunun oluşmasına yol açar. Naib, iki atomlu moleküllerin enerjisi deneysel ve teorik olarak ayrıntılı olarak incelenmiştir. Şek. Şekil 1'de yüksek elektron enerjilerinde (Bortsov yaklaşımı bölgesinde) iyonlaşmanın olduğu açıktır. H2 molekülü (2) ve H atomu (1) için eğriler yaklaşık iki kat farklılık gösterir, bu da elektron sayısındaki farka karşılık gelir. İyonlarla ve diğer atomlarla çarpışmalarda atomların iyonlaşması kinetikte etkilidir. çarpışan parçacıkların enerjileri ~100 eV ve daha yüksek. Daha düşük enerjilerde, kesitler I. eşik bölgesinde bile son derece küçüktür (E=E Ben) deneysel olarak gözlemlenmedi. Protonlar (Şekil 3) ve diğer iyonlar (Şekil 4) tarafından ışınlanan atomların kesitleri, çarpışan parçacıkların hareketine göre hız ölçeği üzerindeki elektron etkisi ile ışınlanan kesitlere niteliksel olarak benzerdir. Işınlama, hız, yörünge elektronlarının hızı düzeyinde, yani onlarca keV'lik iyonlaştırıcı iyonların enerjilerinde (atomların temel durumundan gelen enerji için) hareketle ilgili olduğunda en etkilidir. Deney ve hesaplamalar, bir atomun iyonlara göre kesitinin maksimum değerinin, iyon yükünün orantılı olarak artmasıyla arttığını göstermektedir. ücret miktarı. Daha düşük hızlarda çarpışma mekanizması, çarpışma sırasında molekül benzeri bir oluşumun, yani yeniden dağıtımın oluşması nedeniyle karmaşıklaşır. çarpışan atom parçacıklarının çekirdekleri arasındaki elektronlar. Bu, düşük hızların olduğu bölgede ilave maksimumların ortaya çıkmasına neden olabilir.

Pirinç. 5. Moleküler hidrojenin hidrojen atomları tarafından iyonlaşması (eğri 1) ) ve protonlar (eğri 2 ) .

Nötr atomlarla çarpışmalarda atomların ve moleküllerin radyasyonu, iyonlarla çarpışmalarda olduğu gibi aynı mekanizmalarla açıklanır, ancak kural olarak niceliksel olarak daha az etkilidir. İncirde. İyonlaşmanın karşılaştırılması için 5 verilmiştir. Moleküler hidrojenin hidrojen atomları ve protonlar tarafından iyonlaşmasına ilişkin eğriler. Atomik parçacıklar etkileşime girdiğinde, elektronlar yalnızca hedef parçacıklardan değil aynı zamanda bombardıman parçacıklarından da uzaklaştırılabilir (bir gaz veya plazmadan geçerken hızlı iyonların veya atomların "soyulması" olgusu). Gelen iyonlar ayrıca iyonize parçacıklardan elektronları da yakalayabilir; iyon yükü değişimi. Atomik parçacıkların düşük hızlarda çarpışma süreçlerinin "yarı moleküler" doğası, elektronik çarpışmalara (aynı hızlarda) göre birlikten daha büyük bir yüke sahip iyonların daha verimli oluşumuna yol açabilir. İyonlaşma kesitleri çarpışacak. süreçler tesadüf tekniği kullanılarak çapraz kirişlerde deneysel olarak incelenmiştir. Bu yöntem en doğru olanıdır ve diferansiyel değerlerin ayrıntılı bir resmini verir. ve toplam kesitler ve bunların fiziksel etkenlere bağımlılığı parametreler. I. hızlar spektroskopik olarak iyi bir doğrulukla elde edilebilir. İyi teşhis edilmiş bir plazmanın radyasyonunu incelerken yöntem (bkz. Plazma teşhisi). Bu durumda parçacıkların sıcaklığına (dağılım fonksiyonuna) ve yoğunluklarına ilişkin güvenilir verilere sahip olmak gerekir. Bu yöntem, çoklu yüklü (Za10) iyonların elektron etkisini incelemek için başarıyla kullanılmıştır. Işıkla iyonizasyon (fotoiyonizasyon) - fotonların emilmesinin bir sonucu olarak atomik parçacıkların radyasyon süreci. Zayıf ışıklı alanlarda tek fotonlu ışınım meydana gelebilir. Yüksek yoğunluklu ışıklı alanlarda ise bu mümkündür. çoklu foton iyonizasyonuÖrneğin, lazer radyasyonunun frekansı genellikle bir fotonun soğurulmasının radyasyona neden olması için yetersizdir. Bununla birlikte, bir lazer ışınındaki fotonların aşırı yüksek akış yoğunluğu, deneysel olarak 7-9 fotonun soğurulmasıyla radyasyonu mümkün kılar. alkali metallerin seyreltilmiş buharlarında gözlendi. Çarpışmalardaki radyasyondan farklı olarak, bir fotonun radyasyonunun kesiti radyasyon eşiğinde sıfıra eşit değildir, ancak genellikle maksimumdur ve artan foton enerjisiyle azalır. Ancak atomların yapısına bağlı olarak iyonlaşma eşiğinin ötesinde iyonlaşma eğrisinde maksimumlar mümkündür. İncirde. Şekil 6, Na ve Li atomları için fotoiyonizasyon kesitinin bağımlılığını göstermektedir. Hidrojen atomu ve hidrojen benzeri iyonlar için fotoiyonizasyon işlemlerinin kesin bir teorisi vardır. Eff. temelden fotoiyonlaşma kesiti. durum eşittir

burada a= 1/137 - ince yapı sabiti,w g - fotoiyonizasyonun sınırlayıcı saflığı, w - foton frekansı ve . Hidrojen atomu için wg =109678,758 cm-1 (l@1216E). (Spektroskopide frekans sıklıkla “ters” cm olarak verilir, yani ~1/l.) Fotoiyonizasyon sınırına yakın (w-w g bw g)

sınırdan uzakta (w-w g dw g)

Uyarılmış durumlardan fotoiyonlaşmanın kesiti artan h ile azalır. kuantum sayısı N orantılı n -5 (n/Z için). Fotoiyonizasyon kesiti s f katsayısı ile ilgilidir.

Pirinç. 6. Alkali metal atomlarının fotoiyonizasyonu: lityum (1 - deney; 2 - hesaplama) ve sodyum (3 - deney; 4 - hesaplama).

Sabit frekanslı bir fotonun fotoabsorbsiyonu aşağıdaki gibidir:

Burada toplam, fotoiyonizasyonun enerjik olarak mümkün olduğu atomun tüm seviyelerinin toplamıdır ve Nn, n durumundaki atom sayısının yoğunluğudur. Kesitlerin hesaplanması ve deneylerle karşılaştırılması. veriler (hidrojen benzeri olmayan atomlar dahil) aşağıda verilmiştir. Fotoiyonizasyon kesiti s'den 2-3 büyüklük sırası daha düşüktür. Bençarpışmalar sırasında. Aynı modeller I. internal'i de karakterize eder. atomların kabukları (bu durumda Z mantıklı elektronun hareket ettiği alanda çekirdeğin yükü). Derin iç kısmın fotoiyonizasyonu Elektron etkisinin aksine atom kabuklarının harici elektronlar üzerinde pratik olarak hiçbir etkisi yoktur. kabuklar, yani çok seçici bir süreçtir. Dahili bir boşluğun ortadan kaldırılmasına eşlik eden Auger etkisi kabuk, çoklu yüklü bir iyonun oluşumuna yol açar. Bu durumda birden fazla iyon oluşabilir. çokluk dereceleri. Masada Ortalamanın hesaplanan ve gözlemlenen değerleri verilmiştir. Belirli atomlar için iyon yükleri.
Masa - Ortalama iyon yüklerinin hesaplanan ve gözlemlenen değerleri


Fotoiyonizasyon, katsayı ölçülerek deneysel olarak incelenir. absorpsiyon, oluşan iyonların sayısının kaydedilmesi, rekombinasyonun ölçülmesi. radyasyon (ters sürecin kesitleri - fotorekombinasyon). Fotoiyonizasyon, atmosferin üst katmanlarının, yıldızlardan gelen iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalan gezegenimsi bulutsuların vb. iyonizasyon dengesinde önemli bir rol oynar. İyonize gazlar ve sıvılar, ayrışmalarının temelinde yatan elektriksel iletkenliğe sahiptir. uygulamalar. Bu aynı zamanda bu ortamların radyasyon derecesini (yük konsantrasyonunun oranını) ölçmeyi de mümkün kılar. parçacıklar, nötr parçacıkların başlangıç ​​konsantrasyonuna dönüştürülür. Yüksek derecede oksijen içeren gaz oluşur plazma. I.'nin ters süreci iyonların ve elektronların rekombinasyonu iyonizasyonla ilişkilidir. Ayrıntılı denge ilkelerini takip eden süreçler ve ilişkiler. Enerji ve rekombinasyon süreçleri tüm elektriksel süreçlerde önemli bir rol oynar. gazlardaki deşarjlar ve çeşitli gaz boşaltma cihazları. Aydınlatılmış.: 1) Donets E.D., Ovsyannikov V.P., Pozitif iyonların elektron etkisiyle iyonlaşmasının incelenmesi, "JETP", 1981, cilt 80, s. 916; 2) Peterkop R.K., Elektron etkisiyle atomların iyonlaşması teorisi, Riga, 1975; 3) Vainshtein L.A., Sobelman I.I., Yukov E.A., Atomların uyarılması ve spektral çizgilerin genişletilmesi, M., 1979; 4) Drukarev G.F., Elektronların atom ve moleküllerle çarpışması, M., 1978; 5) Massey N.S.W., Gilbodu N.V., Elektronik ve iyonik etki olgusu, v. 4, Oxf., 1974; 6) Messi G., Barhop E., Elektronik ve iyon çarpışmaları, çev. İngilizce'den, M., 1958; 7) Janev R.K., Presnyakov L.P., Çoklu yüklü iyonların atomlarla çarpışma süreçleri, "Phys. Repts", 1981, v. 70, No.1; 8) Shah M.V., Gilbody N.V., Karbon, nitrojen ve oksijenin hızlı çoğalan yüklü iyonları ile atomik hidrojenin iyonizasyonunun deneysel çalışması, "J. Phys. V.", 1981, v. 14, s. 2831; 9) Sobelman I.I., Atomik spektrum teorisine giriş, M., 1977. L. P. Presnyakov.