Qo’lyozma huquqida udk: 535. 338

1.8- rasm. Yuqori uyg‘ongan atomlarni elektr maydoni orqali ionlashtirish.

Avtoionizatsiyaning ehtimoliyati bosh kvant sonining oshishi bilan oshib boradi. Bu jarayonni nazariy yo‘l bilan baholash mumkin. Yuqori holatlarga uyg‘otilgan elektronning tashqi elektr maydonidagi potensial energiyasi

(1.31)
-elektr maydon kuchlanganligi -o‘qi bo‘yicha yo‘nalgan
-yadro markazidan elektrongacha bo‘lgan masofa.
Potensial energiya da maksimal qiymatga ega bo‘ladi, ya’ni
(1.32)
Bosh kvant sonining qiymatida elektron energiyasi
(1.33)
Bosh kvant soni bo‘lgan diskret holatning elektr maydon ta’sirida kontinuumga o‘tishi uchun
(1.34)
U holda elektr maydon kuchlanganligining kritik qiymati ( ) teng.
(1.35)
(1.36)dan ko‘rinadiki, har bir bosh kvant soniga elektr maydon kuchlanganligining bitta kritik qiymati mos keladi. Lazer nurlari va elektr maydonining atomga birgalikdagi ta’sirining effektiv kesma yuzasi
(1.36)
- ridberg holatini o‘yg‘otishning ko‘ndalang kesma yuzasi.
- ionlashtirish ehtimoliyati. Elektr maydon kuchlanganligini tanlash yo‘li bilan erishish mumkin. Natijada butun jarayonning effektivligi ridberg holatlariga o‘yg‘otishning ko‘ndalang kesma yuzasiga bog‘liq bo‘ladi. Bu esa o‘z navbatida atrofida bo‘ladi. Elektr maydon kuchlanganligining kritik qiymati natriy atomi misolida tajribada o‘lchangan.
Natriy atomlari ikki bosqichli lazer nurlari bilan ridberg holatlarigacha uyg‘otilgan va uyg‘ongan atomlar elektr maydonida ionlashtirilgan. Natriyning energetik holati uchun ekanligi aniqlangan. Bu esa (1.35) formulaga to‘la mos keladi.


b) Infraqizil lazer nurlari yordamida ionlashtirish.
Infraqizil (IQ) lazer nurlari yordamida atomlarni yuqori uyg‘ongan Ridberg holatlaridan ionlashtirishda effektiv kesma yuzasi quyidagicha aniqlanadi:
(1.37)
(1.38) da - diskret holatlarning nozik struktura doimiyligi.
Atomning ionlanish chegarasi quyidagi tenglikdan aniqlanadi:
(1.38)
-chastotaning oshishi bilan fotoionizatsiyaning kesma yuzasi kamayadi. Fotoionizatsiyaning kesma yuzasi maksimal qiymatga bo‘lganda erishadi va u umumiy holda quyidagiga teng bo‘ladi. -ning oshishi bilan gacha oshadi. Albatta bu qiymat elektr impulslari orqali ionlashtirishga nisbatan yoki marta kichik.
Tajribada IQ lazer nuri sifatida -lazeri ishlatiladi. U qulay v samarador lazer hisoblanadi. Bu lazer yordamida uran atomlarining ridberg holatlari o‘rganilgan.
s) Begona atomlar bilan to‘qnashish natijasida ionlashtirish.
Lazer nurlari ta’sirida yuqori uyg‘ongan ridberg holatlariga o‘yg‘otilgan atomning begona atom bilan to‘qnashishi natijasidagi jarayonni qaraymiz. Bunda ionlashtirish jarayoni quyidagi yo‘llar bilan amalga oshishi mumkin:
(1.39)
(1.40)
(1.41)
(1.39), (1.40) va (1.41) formulalar bilan ifodalangan jarayonlarni qisqacha xarakterlaymiz.
(1.39) bilan ifodalangan jarayonga “elektronning ishg‘ol qilinishi” deyiladi. Bunda uyg‘ongan atom to‘qnashish natijasida o‘z energiyasini begona atomga beradi va o‘zi manfiy ionga aylanadi.
(1.40) bilan ifodalangan jarayonga “assotsiativ ionizatsiya” deyiladi. Bunda to‘qnashish natijasida assotsiat hosil bo‘ladi.
(1.41) bilan ifodalangan jarayonga “elektronning yulib olinishi” deyiladi. Bu to‘qnashish jarayonida atom energiyani o‘zida saqlab, musbat ionga aylanadi.
Ushbu jarayonlarning kundalang kesma yuzasi yuqorida qaragan ikki usuldan ham kichikroq ( ). Lekin bu yondashuv molekulalararo o‘zaro to‘qnashuvda energiya almashish mexanizmlarini o‘rganishda yaxshi natija beradi.