Автоионизация - Autoionization

Автоионизация это процесс, посредством которого атом или молекула в возбужденное состояние самопроизвольно испускает один из внешняя оболочка электроны, таким образом переходя из заряженного состоянияZ государству Z + 1, например из электрически нейтрального состояния в одиночное ионизированный государственный.^[1]

Состояния автоионизации обычно кратковременные.жил, и поэтому может быть описан как Резонансы Фано а не нормально связанные состояния. Их можно наблюдать как вариации сечений ионизации атомов и молекул: фотоионизация, электронная ионизация и другие методы.

Например, несколько резонансов Фано в крайний ультрафиолет фотоионизационный спектр неон относятся к автоионизационным состояниям.^[2] Некоторые из них связаны с одноэлектронными возбуждениями, например, серия из трех сильных пиков одинаковой формы при энергиях 45,546, 47,121 и 47,692 эВ, которые интерпретируются как 1 с.² 2 с¹ 2p⁶ нп (¹P) для n = 3, 4 и 5. Эти состояния нейтрального неона лежат за пределами первой энергии ионизации, потому что для возбуждения 2s-электрона требуется больше энергии, чем для удаления 2p-электрона. Когда происходит автоионизация, девозбуждение np → 2s обеспечивает энергию, необходимую для удаления одного 2p-электрона и образования Ne⁺ основное состояние.

Остальные резонансы приписываются двухэлектронным возбуждениям. Тот же самый спектр фотоионизации неона, рассмотренный выше, содержит четвертый сильный резонанс в той же области при 44,979 эВ, но совершенно другой формы, который интерпретируется как 1s² 2 с² 2p⁴ 3с 3п (¹P) состояние.^[2] Для автоионизации переход 3s → 2p обеспечивает энергию для удаления 3p-электрона.

Электронная ионизация позволяет наблюдать некоторые состояния, которые не могут быть возбуждены фотонами из-за правил отбора. В неоне, например, снова возбуждение триплетных состояний запрещено правилом выбора спина ΔS = 0, но 1s² 2 с² 2p⁴ 3с 3п (³P) наблюдалась при электронной ионизации при 42,04 эВ.^[3]

Если основной электрон отсутствует, положительный ион может продолжить автоионизацию и потерять второй электрон в Эффект оже. В неоне возбуждение рентгеновскими лучами может удалить 1s-электрон, создавая возбужденный Ne⁺ ion с конфигурацией 1s¹ 2 с² 2p⁶. В последующем оже-процессе переход 2s → 1s и одновременная эмиссия второго электрона из 2p приводит к Ne²⁺ 1 с² 2 с¹ 2p⁵ ионное состояние.

Молекулы, кроме того, могут иметь колебательно автоионизация Ридберг заявляет, в котором небольшое количество энергии, необходимое для ионизации ридберговского состояния, обеспечивается колебательным возбуждением.^[4]

Рекомендации