Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Фотоіонізація (англ. photoionization, рос. фотоионизация) — іонізація молекул безпосередньо при абсорбції фотонiв, енергія яких дорівнює або більша за енергію йонізації, з утворенням катіон-радикала й електрона або з гетеролітичною дисоціацією на протийони.
M + hν → M+• + e
Поперечний переріз
Не кожна взаємодія між фотоном і атомом або молекулою призводить до фотоіонізації. Імовірність фотоіонізації пов'язана з перетином фотоіонізаціївиду – ймовірність події іонізації, концептуалізована як гіпотетична площа поперечного перерізу. Цей поперечний переріз залежить від енергії фотона (пропорційної його хвильовому числу) і виду, який розглядається, тобто залежить від структури молекулярного виду. У випадку молекул поперечний переріз фотоіонізації можна оцінити шляхом дослідження факторів Франка-Кондона між молекулою в основному стані та цільовим іоном. Це можна ініціалізувати шляхом обчислення коливань молекули та пов’язаного катіону (після іонізації) за допомогою квантово-хімічного програмного забезпечення, наприклад QChem. Для енергій фотонів нижче порогу іонізації переріз фотоіонізації близький до нуля. Але з розвитком імпульсних лазерів стало можливим створювати надзвичайно інтенсивні, когерентне світло, де багатофотонна іонізація може відбуватися через послідовності збуджень і релаксацій. При ще вищій інтенсивності (близько10 15 – 10 16 Вт/см 2 інфрачервоного або видимого світла), спостерігаються незбурювальні явища, такі як іонізація придушення бар’єру та іонізація перерозсіювання.
Багатофотонна іонізація
Кілька фотонів з енергією нижче порогу іонізації можуть фактично об’єднати свої енергії для іонізації атома. Ця ймовірність швидко зменшується зі збільшенням кількості необхідних фотонів, але розробка дуже інтенсивних імпульсних лазерів все ще робить це можливим. У збуреному режимі (нижче приблизно 10 14 Вт/см 2 на оптичних частотах) ймовірність поглинання N фотонів залежить від інтенсивності лазерного світла I як I N. Для вищої інтенсивності ця залежність стає недійсною через ефект А. С. Старка.
Багатофотонна іонізація з резонансним посиленням (REMPI) — це техніка, яка застосовується для спектроскопії атомів і малих молекул , у якій регульований лазер можна використовувати для доступу до збудженого проміжного стану.
Надпорогова іонізація (ATI) є розширенням багатофотонної іонізації, де поглинається навіть більше фотонів, ніж насправді було б необхідно для іонізації атома. Надлишок енергії надає вивільненому електрону вищу кінетичну енергію, ніж у звичайному випадку іонізації трохи вище порогу. Точніше кажучи, система матиме кілька піків у своєму фотоелектронному спектрі , які розділені енергіями фотонів, це вказує на те, що випущений електрон має більшу кінетичну енергію, ніж у нормальному випадку (найменше можливої кількості фотонів) іонізації. Електрони, що вивільняються з мішені, матимуть приблизно на ціле число енергій фотонів більше кінетичної енергії.
Тунельна іонізація
Коли або інтенсивність лазера додатково збільшується, або застосовується більша довжина хвилі порівняно з режимом, в якому відбувається багатофотонна іонізація, можна використовувати квазістаціонарний підхід, який призводить до спотворення атомного потенціалу таким чином, що залишається тільки відносно низький і вузький бар'єр між зв'язаним станом і станами континууму. Тоді електрон може тунелювати крізь цей бар’єр або, якщо спотворюється більше, навіть подолати цей бар’єр. Ці явища називаються тунельною іонізацією та надбар’єрною іонізацією відповідно.
Джерела
- Глосарій термінів з хімії / Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с.
- Uwe Becker; David Allen Shirley (1 January 1996). VUV and Soft X-Ray Photoionization. Springer Science & Business Media. .
- Cheuk-Yiu Ng (1991). Vacuum Ultraviolet Photoionization and Photodissociation of Molecules and Clusters. World Scientific. .
- Joseph Berkowitz (1979). Photoabsorption, photoionization, and photoelectron spectroscopy. Academic Press. ISBN 978-0-12-091650-* V. S. Letokhov (1987). Laser photoionization spectroscopy. Academic Press. .
Посилання
- Фотоіонізація // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
 | Це незавершена стаття з хімії. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Fotoionizaciya angl photoionization ros fotoionizaciya ionizaciya molekul bezposeredno pri absorbciyi fotoniv energiya yakih dorivnyuye abo bilsha za energiyu jonizaciyi z utvorennyam kation radikala j elektrona abo z geterolitichnoyu disociaciyeyu na protijoni Hubble spies eight green filaments lit up by past quasar blasts M hn M ePoperechnij pererizNe kozhna vzayemodiya mizh fotonom i atomom abo molekuloyu prizvodit do fotoionizaciyi Imovirnist fotoionizaciyi pov yazana z peretinom fotoionizaciyividu jmovirnist podiyi ionizaciyi konceptualizovana yak gipotetichna plosha poperechnogo pererizu Cej poperechnij pereriz zalezhit vid energiyi fotona proporcijnoyi jogo hvilovomu chislu i vidu yakij rozglyadayetsya tobto zalezhit vid strukturi molekulyarnogo vidu U vipadku molekul poperechnij pereriz fotoionizaciyi mozhna ociniti shlyahom doslidzhennya faktoriv Franka Kondona mizh molekuloyu v osnovnomu stani ta cilovim ionom Ce mozhna inicializuvati shlyahom obchislennya kolivan molekuli ta pov yazanogo kationu pislya ionizaciyi za dopomogoyu kvantovo himichnogo programnogo zabezpechennya napriklad QChem Dlya energij fotoniv nizhche porogu ionizaciyi pereriz fotoionizaciyi blizkij do nulya Ale z rozvitkom impulsnih lazeriv stalo mozhlivim stvoryuvati nadzvichajno intensivni kogerentne svitlo de bagatofotonna ionizaciya mozhe vidbuvatisya cherez poslidovnosti zbudzhen i relaksacij Pri she vishij intensivnosti blizko10 15 10 16 Vt sm 2 infrachervonogo abo vidimogo svitla sposterigayutsya nezburyuvalni yavisha taki yak ionizaciya pridushennya bar yeru ta ionizaciya pererozsiyuvannya Bagatofotonna ionizaciyaKilka fotoniv z energiyeyu nizhche porogu ionizaciyi mozhut faktichno ob yednati svoyi energiyi dlya ionizaciyi atoma Cya jmovirnist shvidko zmenshuyetsya zi zbilshennyam kilkosti neobhidnih fotoniv ale rozrobka duzhe intensivnih impulsnih lazeriv vse she robit ce mozhlivim U zburenomu rezhimi nizhche priblizno 10 14 Vt sm 2 na optichnih chastotah jmovirnist poglinannya N fotoniv zalezhit vid intensivnosti lazernogo svitla I yak I N Dlya vishoyi intensivnosti cya zalezhnist staye nedijsnoyu cherez efekt A S Starka Bagatofotonna ionizaciya z rezonansnim posilennyam REMPI ce tehnika yaka zastosovuyetsya dlya spektroskopiyi atomiv i malih molekul u yakij regulovanij lazer mozhna vikoristovuvati dlya dostupu do zbudzhenogo promizhnogo stanu Nadporogova ionizaciya ATI ye rozshirennyam bagatofotonnoyi ionizaciyi de poglinayetsya navit bilshe fotoniv nizh naspravdi bulo b neobhidno dlya ionizaciyi atoma Nadlishok energiyi nadaye vivilnenomu elektronu vishu kinetichnu energiyu nizh u zvichajnomu vipadku ionizaciyi trohi vishe porogu Tochnishe kazhuchi sistema matime kilka pikiv u svoyemu fotoelektronnomu spektri yaki rozdileni energiyami fotoniv ce vkazuye na te sho vipushenij elektron maye bilshu kinetichnu energiyu nizh u normalnomu vipadku najmenshe mozhlivoyi kilkosti fotoniv ionizaciyi Elektroni sho vivilnyayutsya z misheni matimut priblizno na cile chislo energij fotoniv bilshe kinetichnoyi energiyi Tunelna ionizaciyaKoli abo intensivnist lazera dodatkovo zbilshuyetsya abo zastosovuyetsya bilsha dovzhina hvili porivnyano z rezhimom v yakomu vidbuvayetsya bagatofotonna ionizaciya mozhna vikoristovuvati kvazistacionarnij pidhid yakij prizvodit do spotvorennya atomnogo potencialu takim chinom sho zalishayetsya tilki vidnosno nizkij i vuzkij bar yer mizh zv yazanim stanom i stanami kontinuumu Todi elektron mozhe tunelyuvati kriz cej bar yer abo yaksho spotvoryuyetsya bilshe navit podolati cej bar yer Ci yavisha nazivayutsya tunelnoyu ionizaciyeyu ta nadbar yernoyu ionizaciyeyu vidpovidno DzherelaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Uwe Becker David Allen Shirley 1 January 1996 VUV and Soft X Ray Photoionization Springer Science amp Business Media ISBN 978 0 306 45038 9 Cheuk Yiu Ng 1991 Vacuum Ultraviolet Photoionization and Photodissociation of Molecules and Clusters World Scientific ISBN 978 981 02 0430 3 Joseph Berkowitz 1979 Photoabsorption photoionization and photoelectron spectroscopy Academic Press ISBN 978 0 12 091650 V S Letokhov 1987 Laser photoionization spectroscopy Academic Press ISBN 978 0 12 444320 4 PosilannyaFotoionizaciya Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006 Ce nezavershena stattya z himiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi