Ionizarea câmpului
Ionizarea câmpului (de asemenea , ionizarea câmpului sau autoionizarea ) este procesul de ionizare a unui atom , moleculă sau ion într-un câmp electric extern .
Fizica fenomenului
Când se aplică un câmp electric extern, puțul de potențial în care se află electronul legat suferă o deformare. Ca rezultat, pe o parte a puțului se formează o barieră potențială de grosime finită. Dacă poziția nivelului de energie la care se afla electronul înainte de aplicarea câmpului este deasupra barierei, atunci electronul zboară liber din atom. În acest caz, se vorbește de ionizare deasupra barierei. Dacă nivelul se află sub barieră, atunci detașarea unui electron este posibilă numai datorită efectului de tunel. În acest caz se vorbește de ionizare tunelată.
Ionizarea tunelurilor
Probabilitatea tunelului de electroni prin bariera de potențial este dată de
![{\displaystyle W(V,E)=\exp \left[-{\frac {4\pi }{h}}\int \limits _{x_{1}}^{x_{2}}{\sqrt { 2m(V(x)-E)}}dx\dreapta]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e14a08a906969735a71679ffa8e13df9d039ff47)
unde este funcția care determină forma barierei de potențial, este energia electronului, este masa electronilor și punctele și corespund începutului și sfârșitului barierei.
Probabilitatea de tunel crește odată cu creșterea câmpului extern (deoarece aceasta reduce grosimea și înălțimea barierei de potențial), precum și cu creșterea energiei unui electron într-un atom (de exemplu, ca urmare a excitației atomului). în ciocniri cu alte particule).
ionizare Lorentz
În fizica acceleratorului , ionizarea Lorentz a fasciculelor atomice de înaltă energie este adesea folosită - striparea electronilor într-un câmp magnetic extern. Pe de o parte, acest efect poate fi explicat ca diferența dintre forțele Lorentz care acționează asupra electronului și nucleului, datorită semnului diferit al sarcinii electrice. Pe de altă parte, trecând cu ajutorul transformărilor Lorentz la cadrul de referință al nucleului ionic, vom obține un câmp electric care acționează asupra electronului. Cu alte cuvinte, efectul ionizării Lorentz este complet echivalent cu ionizarea de către un câmp electric extern.
Aplicație
Ionizarea câmpului în apropierea unei suprafețe metalice este baza unui microscop cu ioni de câmp (de exemplu, utilizat ca sursă de ioni într-un microscop cu ioni de heliu de scanare ) pentru a vizualiza suprafața metalelor. Ionizarea într-un câmp electric este, de asemenea, utilizată ca sursă de ioni în unele spectrometre de masă . În comparație cu ionizarea termică , face posibilă evitarea disocierii moleculelor analizate.
Literatură
- A. G. Naumovets. Enciclopedie fizică : [în 5 volume] / Cap. ed. A. M. Prohorov . - M . : Enciclopedia Sovietică , 1990. - T. 2: Factorul de calitate - Magneto-optică. - S. 195-196. - 704 p. — 100.000 de exemplare. — ISBN 5-85270-061-4 .
 Dicționare și enciclopedii |
|---|