Ziyosfera

Ionlanish

The solar wind moving through the magnetosphere alters the movements of charged particles in the Earth’s thermosphere or exosphere, and the resulting ionization of these particles causes them to emit light of varying colour, thus forming Auroras near the polar regions.
Магнитосфера бўйлаб ҳаракатланадиган қуёш шамоли Ернинг термосфераси ёки экзосферасидаги зарядланган заррачаларнинг ҳаракатини ўзгартиради ва бу зарраларнинг ионлашуви натижасида улар турли рангдаги ёруғлик чиқаради ва шу билан қутб минтақалари яқинида Аурораларни ҳосил қилади.

Ионланиш – бу атом ёки молекуланинг электрон олиш ёки йўқотиш орқали манфий ёки мусбат зарядга эга бўлиш жараёнидир. Кўпинча, бошқа кимёвий ўзгаришлар билан бирга. Олинган электр зарядланган атом ёки молекула ион дейилади. Ионланиш субатомик зарралар билан тўқнашувдан кейин электронни йўқотиш, бошқа атомлар, молекулалар ва ионлар билан тўқнашув ёки электромагнит нурланиш билан ўзаро таъсир қилиш натижасида юзага келиши мумкин. Гетеролитик боғланишнинг ажралиши ва гетеролитик ўрнини босиш реаксиялари натижасида ион жуфтлари пайдо бўлиши мумкин. Ионизация ички конверсия жараёни орқали радиоактив парчаланиш орқали содир бўлиши мумкин, бунда қўзғатилган ядро ўз энергиясини ички қобиқ электронларидан бирига ўтказади ва бу унинг чиқарилишига олиб келади.

Фойдаланилади

Газни ионлашнинг кундалик мисоллари, масалан, люминесцент чироқ ёки бошқа электр лампаларида. Бундан ташқари, у Геигер-Мюллер ҳисоблагичи ёки ионлаш камераси каби радиация детекторларида ҳам қўлланади. Ионлаш жараёни фундаментал фанда (масалан, масс-спектрометрия) ва саноатда (масалан, радиация терапияси) турли жиҳозларда кенг қўлланади.

Ионларни ишлаб чиқариш

Икки электрод ўртасида ҳосил бўлган электр майдонида кўчки эффекти. Дастлабки ионланиш ҳодисаси битта электронни чиқаради ва ҳар бир кейинги тўқнашув яна бир электронни чиқаради, шунинг учун ҳар бир тўқнашувдан иккита электрон пайдо бўлади: ионлаштирувчи электрон ва бўшатилган электрон.

Салбий зарядланган ионлар эркин электрон атом билан тўқнашганда ҳосил бўлади ва кейинчалик электр потенциал тўсиғи ичида қолиб, ортиқча энергияни чиқаради. Жараён электрон тутиб ионлаш деб номланади.

Ижобий зарядланган ионлар зарядланган зарралар (масалан, ионлар, электронлар ёки позитронлар) ёки фотонлар билан тўқнашувда энергия миқдорини боғланган электронга ўтказиш орқали ҳосил бўлади. Керакли энергиянинг чегара миқдори ионланиш потенциали деб номланади. Бундай тўқнашувларни ўрганиш физиканинг ҳал қилинмаган асосий муаммоларидан бири бўлган оз сонли жисмлар муаммоси учун фундаментал аҳамиятга эга. Кинематик жиҳатдан тугалланган тажрибалар[1], яъни барча тўқнашув бўлакларининг тўлиқ импулс вектори (тарқалган снаряд, орқага қайтувчи нишон-ион ва чиқариб юборилган электрон) аниқланган тажрибалар кам сонли тўқнашувларни назарий тушунишда катта ютуқларга эришди. – сўнгги йилларда танадаги муаммо.

Атом барқарорлашуви

Атомларнинг МПИ тезлигини ҳисоблашда фақат континуум ҳолатларига ўтиш ҳисобга олинади. Агар асосий ҳолат ва баъзи ҳаяжонланган ҳолатлар ўртасида мултифотонли резонанс бўлмаса, бундай яқинлашиш мақбулдир. Бироқ, импулсли лазерлар билан ўзаро таъсир қилишнинг ҳақиқий ҳолатида, лазер интенсивлигининг эволюцияси жараёнида, эрнинг ҳар хил Старк силжиши ва қўзғатилган ҳолатлар туфайли, баъзи бир ҳаяжонланган ҳолат асосий ҳолат билан мултифотонли резонансга кириши мумкин. Кийинган атом расм ичида, замин давлат томонидан кийинган м{\дисплайстйле м} фотонлар ва резонанс ҳолати резонанс интенсивлигида четлаб ўтишдан ўтади Ир{\дисплайстйле И_р}. Минимал масофа, Вм{\дисплайстйле В_м}, четлаб ўтишда умумий Раби частотасига пропорционалдир, Γ(т)=ΓмИ(т)м/2{\дисплайстйле \Гамма(т) =\Гамма_м И(т)^{м/2}} икки давлатни бирлаштиради. Сторй ва бошқаларга кўра,[2] асосий ҳолатда қолиш эҳтимоли, Пг{\дисплайстйле П_г}, томонидан берилган

Пг=эхп⁡(−2πWм2дW/дт){\дисплайстйле П_г = \эхп\лефт(-\фраc{2\пи W_м^2}{\матҳрм{д}W/\матҳрм{д}т}\ригҳт)}

қаерда W{\дисплайстйле W} икки кийинган давлат ўртасидаги вақтга боғлиқ энергия фарқидир. Қисқа импулс билан ўзаро таъсирда, агар динамик резонансга пулснинг кўтарилган ёки пасайган қисмида эришилса, популяция деярли асосий ҳолатда қолади ва мултифотон резонансларнинг таъсирини эътиборсиз қолдириши мумкин. Бироқ, агар давлатлар пулснинг энг юқори чўққисида резонансга кирса, қаэрда дW/дт=0{\дисплайстйле \матҳрм{д}W/\матҳрм{д}т = 0}, кейин ҳаяжонланган давлат тўлдирилади. Тўлдирилгандан сўнг, қўзғатилган ҳолатнинг ионланиш потенциали кичик бўлгани сабабли, электрон бир зумда ионланиши кутилади.

1992-йилда де Бур ва Мюллер[3] қисқа лазер импулсларига дучор бўлган Хе атомлари жуда қўзғалувчан 4ф, 5ф ва 6ф ҳолатларида омон қолиши мумкинлигини кўрсатди. Ушбу ҳолатлар лазер импулсининг кўтарилган қисми пайтида даражаларнинг кўп фотонли резонансга динамик Старк силжишидан ҳаяжонланган деб ҳисобланган. Лазер пулсининг кейинги эволюцияси бу ҳолатларни тўлиқ ионлаштирмади ва орқада баъзи юқори қўзғалувчан атомларни қолдирди. Биз бу ҳодисани „аҳоли тузоғи“ деб атаймиз.

+++ Ламбда типидаги популяцияни тутишнинг схематик тақдимоти. Г – атомнинг асосий ҳолати. 1 ва 2 иккита дегенератив қўзғалувчан ҳолатдир. Популяция мултифотон резонанси туфайли штатларга кўчирилгандан сўнг, бу ҳолатлар c континуум орқали боғланади ва популяция бу ҳолатларнинг суперпозициясида тузоққа тушади.

Кетма-кет бўлмаган кўп ионланиш

Кучли лазер майдонлари таъсирида атомларнинг кетма-кет бўлмаган ионлашуви (НСИ) ҳодисаси 1983-йилдан бери кўплаб назарий ва экспериментал тадқиқотлар мавзуси бўлиб келган. Кашшоф иш ЛъҲуиллиэр ва бошқалар томонидан Хе 2+ ион сигналига нисбатан интенсивлик эгри чизиғидаги „тизза“ тузилишини кузатиш билан бошланди.[4] Экспериментал нуқтаи назардан, НС қўш ионлашуви икки марта зарядланган ионларнинг ҳосил бўлиш тезлигини бир зарядланган ионнинг тўйинганлик интенсивлигидан паст бўлган интенсивликларда катта омилга оширадиган жараёнларни англатади. Аксинча, кўпчилик НСИ ни иккита электрон деярли бир вақтнинг ўзида ионланадиган жараён сифатида белгилашни афзал кўради. Бу таъриф кетма-кет каналдан ташқари шуни англатади А+Л−>А++Л−>А++{\дисплайстйле А+Л -> А^+ + Л -> А^{++}} бошқа канал бор А+Л−>А++{\дисплайстйле А+Л-> А^{++}} пастроқ интенсивликда икки марта зарядланган ионларни ишлаб чиқаришга асосий ҳисса қўшади. Аргоннинг 1 билан ўзаро таъсирида уч НСИ нинг биринчи кузатуви мкм лазер Аугст ва бошқалар томонидан хабар қилинган.[5] Кейинчалик, барча ноёб газ атомларининг НСИ ни мунтазам равишда ўрганиб, Хе нинг тўрт марталик НСИ кузатилди.[6] Ушбу тадқиқотнинг энг муҳим хулосаси НСИ нинг ҳар қандай заряд ҳолатига тезлиги ва туннел ионлаш тезлиги (АДК формуласи бўйича башорат қилинган) олдинги заряд ҳолатларига нисбатан қуйидаги муносабатни кузатиш эди;

WНС(Ан+)=∑и=1н−1αн(λ)WАДК(Аи+){\дисплайстйле W_{НС}(А^{н+})= \сум_{и=1}^{н-1} \алпҳа_н\лефт(\ламбда\ригҳт) W_{АДК}\лефт(А^{и+}\ригҳт)}

қаерда WАДК(Аи+){\дисплайстйле W_{АДК}\лефт(А^{и+}\ригҳт)} – и заряд ҳолатига квазистатик туннел ўтиш тезлиги ва αн(λ){\дисплайстйле \алпҳа_н(\ламбда)} лазернинг тўлқин узунлигига боғлиқ бўлган баъзи константалардир (лекин пулснинг давомийлигига эмас).

Электрон тарқалиш модели мустақил равишда Кучиэв,[7] Счафер ва бошқалар,[8] Коркум,[9] Беккер ва Файсал[10] ва Файсал ва Беккер томонидан ишлаб чиқилган.[11] Моделнинг асосий хусусиятларини Cоркум версиясидан осонгина тушуниш мумкин. Коркум модели НС ионланишини электроннинг туннел ионланиши жараёни сифатида тасвирлайди. Кейин электрон ядро ядросидан узоқда тезлаштирилган лазер майдони билан ўзаро таъсир қилади. Агар электрон майдоннинг тегишли фазасида ионланган бўлса, у ярим циклдан кейин қолган ион позициясидан ўтади ва у ерда электрон таъсирида қўшимча электронни озод қилиши мумкин. Вақтнинг фақат ярми электрон тегишли фаза билан чиқарилади, қолган ярми эса ҳеч қачон ядро ядросига қайтмайди. Қайтган электрон эга бўлиши мумкин бўлган максимал кинетик энергия пондеромотив потенциалдан 3,17 марта кўпдир (Уп{\дисплайстйле У_п}) лазер. Коркум модели минимал интенсивликка чеклов чегарасини қўяди (Уп{\дисплайстйле У_п} интенсивликка пропорционалдир) бу ерда қайта сочилиш натижасида ионланиш содир бўлиши мумкин.

Диссоциация – фарқлаш

Модда ионлар ҳосил қилмасдан ажралиши мумкин. Мисол тариқасида, стол шакарининг молекулалари сувда ажралади (шакар эрийди), лекин бузилмаган нейтрал мавжудотлар сифатида мавжуд. Яна бир нозик ҳодиса – натрий хлориднинг (ош тузи) натрий ва хлор ионларига ажралиши. Гарчи бу ионланиш ҳолати каби кўриниши мумкин бўлса-да, аслида ионлар кристалл панжара ичида аллақачон мавжуд. Туз диссоциланганда, унинг таркибидаги ионлар оддийгина сув молекулалари билан ўралган ва уларнинг таъсири кўринади (масалан, эритма электролитик бўлади). Бироқ, электронларнинг кўчиши ёки жой алмашиши содир бўлмайди.Андоза:Табле оф пҳасе транситионс

Манбалар

  1. ↑ Счулз, Мичаэл (2003). „Тҳреэ-Дименсионал Имагинг оф Атомиc Фоур-Бодй Проcессес“. Натуре. 422-жилд, № 6927. 48–51-бет. Бибcоде:2003Натур.422...48С. дои:10.1038/натуре01415. ПМИД 12621427.
  2. ↑ Сторй, Ж.; Дунcан, Д.; Галлагҳер, Т. (1994). „Ландау-Зенер треатмент оф интенситй-тунед мултипҳотон ресонанcес оф потассиум“. Пҳйсиcал Ревиэw А. 50-жилд, № 2. 1607–1617-бет. Бибcоде:1994ПҳРвА..50.1607С. дои:10.1103/ПҳйсРевА.50.1607. ИССН 1050-2947. ПМИД 9911054.
  3. ↑ Де Боэр, М.; Муллер, Ҳ. (1992). „Обсерватион оф ларге популатионс ин эхcитед статес афтер шорт-пулсе мултипҳотон ионизатион“. Пҳйсиcал Ревиэw Леттерс. 68-жилд, № 18. 2747–2750-бет. Бибcоде:1992ПҳРвЛ..68.2747Д. дои:10.1103/ПҳйсРевЛетт.68.2747. ПМИД 10045482.
  4. ↑ Л’Ҳуиллиэр, А.; Ломпре, Л. А.; Маинфрай, Г.; Манус, C. (1983). „Мултиплй чаргед ионс индуcед бй мултипҳотон абсорптион ин раре гасес ат 0.53 μм“. Пҳйсиcал Ревиэw А. 27-жилд, № 5. 2503-бет. Бибcоде:1983ПҳРвА..27.2503Л. дои:10.1103/ПҳйсРевА.27.2503.
  5. ↑ Аугст, С.; Талебпоур, А.; Чин, С. Л.; Беаудоин, Й.; Чакер, М. (1995). „Нонсеқуэнтиал трипле ионизатион оф аргон атомс ин а ҳигҳ-интенситй ласер фиэлд“. Пҳйсиcал Ревиэw А. 52-жилд, № 2. Р917–Р919-бет. Бибcоде:1995ПҳРвА..52..917А. дои:10.1103/ПҳйсРевА.52.Р917. ПМИД 9912436.
  6. ↑ Ларочелле, С.; Талебпоур, А.; Чин, С. Л. (1998). „Нон-сеқуэнтиал мултипле ионизатион оф раре гас атомс ин а Ти:Саппҳире ласер фиэлд“. Жоурнал оф Пҳйсиcс Б: Атомиc, Молеcулар анд Оптиcал Пҳйсиcс. 31-жилд, № 6. 1201-бет. Бибcоде:1998ЖПҳБ...31.1201Л. дои:10.1088/0953-4075/31/6/008.
  7. ↑ [1]Кучиэв, М. Ю (1987). „Атомиc антенна“. Совиэт Пҳйс. ЖЕТП Летт. 45-жилд. 404–406-бет.
  8. ↑ Счафер, К. Ж.; Янг, Б.; ДиМауро, Л.Ф.; Куландер, К.C. (1992). „Абове тҳрешолд ионизатион беёнд тҳе ҳигҳ ҳармониc cутофф“. Пҳйсиcал Ревиэw Леттерс. 70-жилд, № 11. 1599–1602-бет. Бибcоде:1993ПҳРвЛ..70.1599С. дои:10.1103/ПҳйсРевЛетт.70.1599. ПМИД 10053336.
  9. ↑ Cоркум, П. Б. (1993). „Пласма перспеcтиве он стронг фиэлд мултипҳотон ионизатион“. Пҳйсиcал Ревиэw Леттерс. 71-жилд, № 13. 1994–1997-бет. Бибcоде:1993ПҳРвЛ..71.1994C. дои:10.1103/ПҳйсРевЛетт.71.1994. ПМИД 10054556.
  10. ↑ Беcкер, Андреас; Фаисал, Фарҳад Ҳ М (1996). „Мечанисм оф ласер-индуcед доубле ионизатион оф ҳелиум“. Жоурнал оф Пҳйсиcс Б: Атомиc, Молеcулар анд Оптиcал Пҳйсиcс. 29-жилд, № 6. Л197–Л202-бет. Бибcоде:1996ЖПҳБ...29Л.197Б. дои:10.1088/0953-4075/29/6/005. ИССН 0953-4075.
  11. ↑ [2]Фаисал, Ф. Ҳ. М.; Беcкер, А. (1997). „Нонсеқуэнтиал доубле ионизатион: Мечанисм анд модел формула“. Ласер Пҳйс. 7-жилд. 684-бет. 
"https://new.ziyosfera.uz/ziyo/Ionlanish" dan olindi