1626435917-d26f9677b92985e7688f24b5e74711ce (844351), страница 87
Текст из файла (страница 87)
8.7.6. Шульц обнаружил максимум эффективного сечения этой реакции величиной 1,25 !6 " сл12 при энергии электровоз 6,7 эв. П ри энергиях электронов свыше приблизительно 17 зв в 01 позможио также образование пар ионов 12, 7], согласно реакции е+02 — ь О +О++ е. т б На диссоциацию молекулы О, затрачивается 5,1 эа. Еще 13,6 ре уется иа ионизапию одного из атомов О для превращения его в иоп О . Но при захвате электрона другим атомом О с образоваиием иона О- высвобождается 1,5 эв (см.
3 5, п. «б», 2, настоящей главы). Следовательно, порог реакции составляет , +,6 —,5ен17,2 эв. (Наблюдаемый иа опыте порог образоваиия ионов О- 17,2 эв, видимо, подтверждает правильность использоваииого в этом расчете значения сродства 1 э к с) 2. Ог ыв. В с ле трону.) грыа Выше уже отмечалось, что отрыв электронов при столкновениях от ионов 02, дрейфующих через Оь исследовался Пеком и Фелпсом (45] па той же установке с дрейфовой трубкой, где были выполнены ранее описанные опыты по прилп аиию.
Получепиые этими авторами даияые о зависимости часи прилитоты отрыва от температуры газа представлены па фиг. 8.7.7. о оси ординат отложена частота отрыва тж поделеппая иа число Л1 молекул газа в единице объема. Предполагается, ы аходятся в тепловом равновесии с этим газом. Для е ся, что сравнения иа графике показана также частота трехчастичпого прилипаяия тепловых электропов т„поделеипая иа Л12. Р з таты Пека Ф ека и Фелпса по отрыву при столкновениях представляют особый интерес в связи с исследованием ионосферы, Из иих следует, что частота столкновений (приводящих к о~рыв ву электронов) мем<ду ионами 02 и имеющими тепловое распределение скоростеи молекулами кислорода и азота в нижних слоях ионосферы меньше ранее принятых значений по крайпей мере иа два порядка величины. Но полученные позднее даииые Пека и Фелпса 1!36] свидетельствуют о том, что значения частоты отрыва в действительности иа ЗОО7о больше указаииы ф.... Другим важным результатом работы (45] явилось определение сродства О, к электрону.
ну~ем приравпиваиия скоростей прилипания и отрыва электронов и использовапия закона действующих масс, Таким способом Пек и Фелпс (45] ОД 'К 07 ы кш пк Е а 0Д а пд 0 б 0 Ю 10 12 Зкереин лоеишранон, по Фиг. З.7.6. Нормированное сечение абрвэсввния ионов О нри столкнове- ниях алсктраисв с молекулами Оа. Светлыми крупками покаааиы реаультаты Шульпа ! .,', р -- Р у 210 че ными-- са льтаты Краггса, Тор.
берна н тонера Щ. В обоих случанх ивмсренаа велись мсталом влектроииого пучка акси- Ш льв тавлнет1,Ю1а 'аск' аблюластснар эгшрги б,уве. Кри и Ш ч а, иа имеет нанос большую величину ааи К нггса и ар. похабна по фтрнс кРива улью, максиьгума. мополвкельвые лмшы д ~ лмыы аа ц)илипмшза ьлсктракаи и ианвэьиии ллн кислараха см. в статье 11 "К Отри!>лт 1тльиыг НОПЫ гллпл б получили значение 0,46-1-0,02 эв (0,44 эв после дальнейшего уточнения в работе !46)), й!ы уже упоминали в % 6, п.
«в», настоящей главы исследования, проведенные и 11ациональном бюро стандартов по фото- отрыву электронов от отрицательных атомарных и молекулярных ионов кислорода. Сечения фотоотрыва для 02, вычисленные 0 05 10 >л 20 Э11ертпя Фбыанаб, зтн 0 Д 0 сс00 500 400 500 000 уемоаааглрра, ТГ Ф и г. 8.7.7.
8..7. Температурная зависимость коэффпцпегпоп тсилопаго прплппаипя я отрыва и молскулярпом нпслоролс (реакция а+20. -»0, + 0). 2Я- 2+ 2> на основе измерений Берча, Смита и Брепскома !130), представлены на фиг. 8.7.8. Там же приводятся данные по О>, полученные Бренскомом, Берчем, Смитом и Д>келтменом !24). Эти данные особенно важны, так как о1*.н позволили получить наиболее точное из измеренных до сих пор значений сродства к электрону атомарного кислорода 1,4651+0,005 лв. Шульц [25) в опытах по электрошюму удару, описанных и й 5, п. кб», настоящей главы, полу пгл длн той гке вели пшы большее значение 2,0.+0,1 эв.
Ои сделал вывод, что значение, полученное на основе даштых о фотоотрыве, вероятно, относится к возбужденному состоянию 0-, лежащему иа 0,5 эв выше основного состояния. С этим об.ьяснепием трудно согласиться по следующим причинам. 30 И. Илк Днннсл 70м «э '3 4, 702 ехм сс н с г0. >т 8 >0-м $ 6 6 >0- $ 4 0 -тг = л) ! нпотеза о возбужденном состоянии означала бы, что зиа штельпая доля ионов 0-, участвующих во всех эксперимеп- 1аХ По 1РО ротоотрыву, должна находиться в этом возбужденном СО С 1 ОЯ И И И Н скольку в проведенных опытах по фотоотрыву использовалось диа различных иош1ых источника и два различных газ Ф и г. 8.7.8, Зкспсрнмсптйлытыс ссчсппя фптоатрыпа лля ионов 0 и 0 сплоыной кривой лля 02 нскэээнн эеэнсэнпя от трех ннрэмстроэ пороговая бпннння, по.
хобрлнннх тэк, не1ы он б:нх;, чтобы онэ улонлетнорялн экснернчснтэльным точкем. Порога фогоо рынэ ллн О обннруынть не улэлоетч но кривая экстрьнолнруется к нуыо прн энергнн 0,1б лэ. П й осью эбгннсс ероесхолнт нэмного ленсс крайней экспериментнлысой .сресечснне криво с точкн ,б эо. э ленных п С,' . И. : ~ по О слс хуст ослнчннэ сполстнэ к электрону этомэрного кнслс реле 1,обб лэ.
для питания ис1очпика !02 и СО), такая возмо>кпость представляется мало правдоподобпои. б) Наблюдаемая энергетическая зависимость порога фото- отрыва ие согласуется с предположением об отрыве из метастаб л ного состояния (!э22а22р'Зз) иона 0-, по может быть объи ь 2 2 б 1 яспепа отрывом из основного состояния !!э'2э'2рб) ). в) Различные расчеты показывают, что, исходя из величины сродства к электрону атомарного кислорода, равной приблизителшю 1,5 эа, можно теоретически непротиворечивым образом ПОЛуспттЬ НЕОбХОдиМЫЕ ЗнаЧЕПИя СЕЧСиия фатООтриаа, а ЗиаЧЕНИЕ ') Кпйитпкня 1ЕСРПЯ ФОтпотРЫПй П СЕ ПРСгг СКЭЗНПНЯ ОтнпентСЧЬИП ПОРП.
голых зйкснсмерппстсй кратко изложены Врснскпысм 18, 108 Выполненные пслнппо тсорстпческпс псслслопнипн Ос О, О н Г ппублпкппзны и ра. боте !137). 466 глава а 467 ОТРПЦАТГЛЬНЬ1Е ПОЦЬ1 39" 2,0 эв при энергия возбужденного состояния, равной приблизительно -1 эв, требует лля своего объяснения нелопустимо большой поляризуемостн кислорола '). г) Проведенные нелавпо методом экстраполяции расчеты сродства к электрону легких элеме1г1ов [10) и аналогичные оценки потенциалов возбуждения электронно-возбужленных состои" НЫХ СОСТОЯ. ий лали прекрасное согласие со всеми значениями сродства к электрону прп ЕЛ(0) =1,465 эв. Из нпх слелует, что состояние 2р«Зз иона О- относится к непрерывному спектру. Если бы вы- воыШ д 1 ульца были верны, то это означало бы, что либо теория фотоотрыва в невероятной степени ошибоша, либо серьезные ошибки вкрались в измеренные значения потенциалов ионизацни положительных ионов изоэлектроппого ряда кислорола.
б. Водород. Процессобразования ионов Н из молекул[1«исслеловался метолом пучка Шульцем [93) (см. 6 5, п. «б», 2, настоящей главы). Полученные нм данные показаны па фиг. 8.7.9. Сплошная кривая на графике при энергиях менее 13,5 эв относится к реакции е+Нг — Н-+Н, а при энергиях свыше 1З,б эв— к реакции с+На — Н.+Н*.
При энергии более 17,2 эв могут одновременно образовываться ионы Н- и Н'. Пунктирной кривой па фиг. 8.7.9 показано образование дополнительных отрицательных ионов в условиях, когла камера столкновений наполнена «химически чистым» водородом в отсутствие жилкого воздуха в ловушке. Предполагается, что зто иолы Н-, образованные нз паров волы. Образование отрицательных ионов в результате прилипаиня своболных электронов к молекулам водорода без лпссоцнацни невозможно, хотя образование ионов Нг набл1одалось в ионном источнике, содержагцем смесь паров воды и сурьмы (см.
табл. 8.1.2). На фиг. 8.7.10 прелставлены данные о сечении фотоотрыва для Н-, полученные Смитом и Берчем [125) (черные точки), которые сравниваются с результатами четырех теоретических работ, рассмотренных Бренскомом [1О[. Абсолютное зпачециепроинтегрировапного сечения отрыва лля Н- было измерено Бренскомом и Смитом [124] с точностью з510%. Б этих пределах все теоретические кривые согласуются с экспериментальными данными, и ланпыс лля 5280 Л пронормироизны к сплошной теоретичесйой кривой, Хотя радиационный захват с образованием отрицательнь)х ионов пнкогла не наблюдался в лабораторных экспериментах с пучками, соответствуюгцие сечения и скорости реакций можно найти из опытов по исследованию спектров фотоотрыва на осно- ') К М.
В г а и з с о ги Ь, частное сообщение, ! 962. „е пршщнпа деталыюго равновесия [10[. Полученные таким образом коэффициенты, характеризуюпше скорости реакций для атомарного водорода и кислорода, показаны па фиг. 8.7.11. Там 1ке приведены трн иллюстративные кривые лля молекулярного 52 й » 2 я и е » е с й % 1, « > О в, 4 б б 10 гз 14 1б 16 2О 22 24 Энергия зяентронив, зо Ф и г. 8,7.9. Сечение образования ионов М"' ири лиссоциатизиом захвате з газообразном водороде [931 (см.
также [138) ). волорода„вычисленные при различных допущениях в отношении величины энергии «вертикального» отрыва Ео- Эти кривые могут соответствовать действительности только в том случае, если экспериментальный спектр фотоотрыва, па основе которого они построены, относится к переходу между одним начальным и одним конечным колебательными состояниями. Кривые для сечений радиационного захва1а Н и О можно найти также в обзоРе Брецскома [10).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
