О большой ошибке определения энергии ударной ионизации

Автор
Сообщение
vdroman
#15171 2013-04-13 15:34 GMT

Сам никак не могу найти ошибку в рассуждениях, поэтому рискую выложить их здесь. Не судите слишком строго, если что.

Для проведения опытов по определению потенциала ионизации зачастую используется слегка модифицированная установка, использованная в классическом опыте Франка-Герца. В этой установке ударной ионизации электроны ускоряются под действием электростатического поля до скорости, достаточной для ионизации атомов газа или пара исследуемого элемента. О начале ионизации обычно свидетельствует появление тока ионов, образовавшихся в результате неупругого рассеивания электронов на атомах. Разность потенциалов, при которой появляется ток ионов, и является потенциалом ионизации атома исследуемого элемента. Считается, что простым умножением полученного таким образом значения потенциала ионизации на заряд электрона можно вычислить энергию ионизации.

Такой способ вычисления энергии ионизации предполагает, что кинетическая энергия бомбардирующего электрона тратится на ионизацию атома и ни на что более. Но, это предположение не верно, так как, если бы электрон, бомбардирующий атом, тратил всю свою кинетическую энергию на ионизацию, то он сам бы оставался в составе атома, заменяя собою выбитый электрон. Т.е. происходила бы не ионизация атома, а только замещение в нейтральном атоме одного электрона другим, и ток ионов не появлялся бы.

Другими словами, при разгоне электрона до скорости, при которой его кинетической энергии достаточно лишь для выбивания «родного» электрона из атома, но, не достаточно для последующего преодоления ударяющим электроном притяжения ядра, приборы не будут регистрировать поток положительных ионов. Этот поток может возникнуть только тогда, когда кинетическая энергия ударяющего электрона весьма значительно превышает энергию ионизации атома, возможно, даже в 2 раза.

В подобных установках ударной ионизации получены значения энергии ионизации многих атомов весьма близкие к общепринятым величинам. Отсюда следует, что многие современные значения энергии ионизации, подтверждённые экспериментами на установках ударной ионизации, значительно завышены.

Выводы

1. Применяемый в настоящее время метод вычисления энергии ионизации атома в установке ударной ионизации, не является корректным.

2. Современные значения энергии ионизации многих атомов, подтверждаемые экспериментами на установках ударной ионизации, не корректны.