Автооонизация

Автооонизация -это процесс, посредством которого атом или молекула в возбужденном состоянии самопроизвольно испускает один из наружного оболочки электронов , тем самым переходя от состояния с зарядом $Z$ к состоянию с зарядом $Z + 1$ , например, от электрически нейтрального до состояния в Одиночное ионизированное состояние. ^{[ 1 ]}

Автоооонизирующие состояния обычно недолговечны и , следовательно, могут быть описаны как резонансы фана, а не как обычные связанные состояния . Их можно наблюдать в виде изменений в поперечных сечениях ионизации атомов и молекул, путем фотоионизации , электронной ионизации и других методов.

Примеры

В качестве примеров, несколько резонансов FANO в экстремальном ультрафиолетовом фотоионизационном спектре неоновых приписываются аутооонизирующим состояниям. ^{[ 2 ]} Некоторые из них связаны с одноэлектронным возбуждением, такими как серия из трех сильных пиков с аналогичной формой при энергиях 45,546, 47,121 и 47,692 эВ, которые интерпретируются как 1s ² 2S ¹ 2 с ⁶ например ( ¹P) Состояния для n = 3, 4 и 5. Эти состояния нейтрального неонового лежат за пределами первой энергии ионизации, потому что требуется больше энергии, чтобы возбудить электрон 2S, чем удалить электрон 2p. Когда происходит аутооооонизация, де-экскутация N P → 2S обеспечивает энергию, необходимую для удаления одного 2p электрона и образования NE ⁺ основное состояние.

Другие резонансы связаны с двухэлектронными возбуждениями. Тот же самый неоновый фотоокиоризационный спектр, рассматриваемый выше ² 2S ² 2 с ⁴ 3s 3p ( ¹P) Государство. ^{[ 2 ]} Для автоооонизации переход 3S → 2P обеспечивает энергию для удаления электрона 3P.

Электронная ионизация позволяет наблюдать некоторые состояния, которые не могут быть возбуждены фотонами из -за правил отбора. Например, в Neon снова возбуждение триплетных состояний запрещено правилом выбора спина ΔS = 0, но 1s ² 2S ² 2 с ⁴ 3s 3p ( ³P) наблюдается электронной ионизацией при 42,04 эВ. ^{[ 3 ]} Ионное воздействие с высокой энергией h ⁺, Он ⁺ и ne ⁺ Ионы также использовались. ^{[ 4 ]}

Если основной электрон отсутствует, положительный ион может дополнительно авоатоонизировать и потерять второй электрон в эффекте шнека . В неоне рентгеновское возбуждение может удалить электрон 1S, производя возбужденный NE ⁺ Ион с конфигурацией 1s ¹ 2S ² 2 с ⁶Полем В последующем процессе шнека переход 2S → 1S и одновременный излучение второго электрона с 2p приводит к NE ²⁺ 1с ² 2S ¹ 2 с ⁵ Ионное состояние.

Кроме того, молекулы могут иметь вибрационно аутоооонизирующие штаты Rydberg , в которых небольшое количество энергии, необходимое для ионизации состояния Rydberg, обеспечивается вибрационным возбуждением. ^{[ 5 ]}

Автоосадка

Когда возбужденное состояние атома или молекулы состоит из составного состояния нейтральной частицы и резонансного прикрепленного электрона, аутооооонизация называется автоматической т. Д. В этом случае составное состояние начинается с чистого отрицательного заряда перед процессом автоооонизации и заканчивается нейтральным зарядом. Конечное состояние часто будет вибрационно или вращательно возбужденным состоянием в результате избыточной энергии от процесса резонансного прикрепления. ^{[ 6 ]}

Ссылки

^ Iupac , сборник химической терминологии , 2 -е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « Аутоионизация ». два : 10.1351/goldbook.a00526
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Codling, K., Madden, RP и Ederer, DL (1967), Резонансы в фотоионизационном континууме NE I (20-150 эВ) , Phys. Rev. 155 , 26-37 doi: https://doi.org/10.1103/PhysRev.155.26
^ Bolduc, E., Quéméner, JJ and Marmet, P. (1972) Autoionizing 2s ² 2 с ⁴ 3S 3L состояния NE и связанные с ними NE ⁻ Резонансы , J. Chem. Физический 57 , 1957-66 doi: https://dx.doi.org/10.1063/1.1678515
^ Эдвардс, АК; Рудд, я (1968). «Возбуждение уровней аутоионизации в неоновом воздействии» . Физический обзор . 170 (1): 140–144 . Получено 23 февраля 2023 года . Автоионизирующие состояния нейтрального и отдельного ионизированного неона были получены путем бомбардировки неонового газа с ионами H+, HE+и NE+в диапазоне энергетики 150-250-гок-кеВ.
^ Pratt, ST (2005), «Вибрационная аутоооооонизация в полиатомных молекулах» , Ежегодный обзор физической химии , 56 (1): 281–308, Bibcode : 2005Arpc ... 56..281p , doi : 10.1146/annurev.physchem.56.092503 .141204 , PMID 15796702
^ Шульц, Джордж Дж. (1 июля 1973 г.). «Резонансы при воздействии электронов на диатомные молекулы» . Обзоры современной физики . 45 (3): 423–486. doi : 10.1103/revmodphys.45.423 . Получено 30 января 2021 года .