Cтраница 4
В одной из работ описывается процедура, позволяющая интерполировать и экстраполировать имеющиеся экспериментальные и теоретические значения сечений фотоионизации в диапазоне энергии квантов от 30 до 10 000 эВ для 94 элементов периодической таблицы. На - основе квантовой теории дисперсии из сечений фотоионизации найдены уникальные данные об атомных факторах рассеяния fx и / 2 в мягком рентгеновском диапазоне. [46]
![]() |
Спектр фототока эмиссии ( после введения поправки на рассеяние электронов в газе для 0 114 М раствора натрия в гексаметилфосфортриамиде. [47] |
Спектральная характеристика фототока эмиссии / для раствора металлического натрия в гексаметилфосфортриамиде приведена на рис. 8.8. При интерпретации получающихся спектров 8 в работе Делахея [154] предполагается, что зависимость SP от На известна из теоретических расчетов, а спектральная характеристика для Ls находится путем сопоставления уравнения (8.20) с опытной кривой. При этом расчет теоретической зависимости 3 от Йсо проводится по формулам для сечения фотоионизации водородо-подобного атома. Количество делокализованных электронов, образующихся в единицу времени, пропорционально сечению аф взаимодействия фотона с электроном, находящимся в основном состоянии, который переходит в результате поглощения кванта света в зону проводимости. [48]
Из (3.13) следует, что максимальное число фотоэлектронов вылетает в направлениях вдоль оси поляризации падающего излучения. В перпендикулярных направлениях, в том числе и в направлении распространения падающего излучения, сечение фотоионизации равно нулю. [49]
![]() |
Зависимость температуры Т вещества от.| Зависимость заселенности второй оболочки. [50] |
При учете континуумов ( фотопоглощении с одинаковых оболочек) в задаче Милна, благодаря сильному перекрытию сечений фотоионизации ионов, можно обосновать приближение МСИ: показать, что оно удовлетворительно описывает эффект некогерентного рассеяния в нелокальном переносе излучения. Для линий ситуация сложнее, поскольку пересечение контуров множества линий переходов г - j в разных ионах может существенно нарушаться, а точность приближения МСИ зависит от степени перекрытия контуров. [51]
Ширина функции распределения а определяется механизмом уширения. Будем исходить из того, что в пределе большой ширины линии поглощения, значительно превышающей расстояние между соседними ридберговскими уровнями, сечение поглощения фотона совпадает с сечением фотоионизации вблизи порога. Действительно, в этом случае дискретный спектр возбужденного электрона воспринимается фотоном как непрерывный спектр, а поведение слабосвязанного и свободного медленного электрона в области атомного остатка одинаково. [52]
Для сечений фотоионизации в качестве иллюстрации эффективной методики ( см. формулу ( 43) из § 5) приведены результаты расчетов при Т 3 кэВ, р 1 9 г / см3 для золота и при Т 20 эВ, р 10 - 4 г / см3 для железа. Для золота сдвиг Е не очень существенен ( несколько атомных единиц), а разброс ( величина Е % в формуле ( 40) из § 5) приводит к значительному сглаживанию поведения сечения фотоионизации в припороговой области. [54]
Фактор шероховатости поверхности вещества R, влияющий в основном на низкоэнергетические линии фотоэлектронов, в целом для метода РЭС менее важен, чем для метода ЭОС. Сечение фотоионизации Х - уровня атома, определяющее как абсолютную, так и относительную интенсивность линий РЭ-спектра, зависит от энергии рентгеновского излучения, энергии ионизации атомного уровня, электронной плотности на данном уровне и порядкового номера Z атомов анализируемого элемента. Отметим, что, во-первых, с увеличением энергии фотонов выше значения энергии ионизации данного уровня атома сечение фотоионизации Фф ( йг / 5с) монотонно уменьшается; во-вторых, сечение фотоионизации возрастает - Z4, что позволяет анализировать методом РЭС тяжелые элементы при относительно малых концентрациях в пробе; в-третьих, как показали экспериментальные и теоретические результаты, сечение фотоионизации обычно меньше, чем сечение ионизации электронной бомбардировкой. Зависимость сечения фотоионизации от энергии фотонов позволяет более подробно исследовать эффекты взаимодействия при образовании химических связей между атомами. Поскольку энергетическая зависимость сечения фотоионизации данной электронной орбитали в молекуле зависит от характера орбитали, особенности данной орбитали могут быть найдены из анализа отношения сечений фотоионизации при различных энергиях фотонов. [55]
Прежде всего в глаза бросаются края поглощения, возникающие каждый раз, когда энергия рентгеновских лучей становится достаточной для возбуждения очередного остовного уровня какого-либо атома в твердом теле. Эта протяженная тонкая структура рентгеновских спектров поглощения ( EXAFS) возникает из-за того, что фотоэлектроны, возбужденные рентгеновскими квантами, рассеиваются назад от окружающих атомов и интерферируют с расходящейся фотоэлектронной волной. Интерференция изменяет сечение фотоионизации, а следовательно, и коэффициент поглощения. По мере того, как с ростом энергии рентгеновских квантов изменяется энергия вылетающих электронов, изменяются и условия интерференции, а это приводит к модулированию коэффициента поглощения рентгеновских лучей. [56]
![]() |
Изменение эффективного статистического веса верхнего уровня перехода 5d - 4p в аргоне ( А 560 нм. точки - эксперимент. кривая. [57] |
Принцип спектроскопической устойчивости заключается в сохранении плотности сил осциллятора df / dE дискретного и непрерывного спектров при наложении внешних возмущений, которыми являются и межчастичные взаимодействия. Физически это означает, что взаимодействие возмущает излучатели, но не уничтожает их, не изменяет их полного числа. Согласно этому принципу допускается, что влияние взаимодействия на припороговые спектры сводится к тому, что высшие члены спектральных серий преобразуются в непрерывный спектр в соответствии с невозмущенной плотностью своих сил осцилляторов. Таким образом, сечение фотоионизации экстраполируется в соответствии с ходом df / dE на частоты, меньшие идеальной пороговой частоты. Для больших частот сечение фотоионизации считается не изменившимся. [58]
Поскольку энергия фотонов в методе УФЭС недостаточна для ионизации глубоких электронных оболочек атома, метод УФЭС используется для изучения валентных электронов. Основное преимущество метода УФЭС по сравнению с методом РЭС заключается в высоком энергетическом разрешении и интенсивности линии спектра. Энергетическое разрешение метода УФЭС, в первую очередь, объясняется узостью линий ультрафиолетового излучения, которое обычно составляет несколько мил-лиэлектронвольт. Высокая интенсивность УФЭ-спектра связана с большими значениями сечения фотоионизации валентных электронов атома ультрафиолетовым излучением. В настоящее время известно два вида моноэнергетических источников, используемых в ультрафиолетовой электронной спектроскопии. В условиях тлеющего разряда при низком давлении в гелии или гелиево-водородной смеси генерируются фотоны с энергиями 21 2 и 10 2 эВ соответственно. Правда, иногда в методе УФЭС используют источники, дающие дублетные линии ультрафиолетового излучения. Очевидно, что использование последних источников излучения главным образом тормозится сложностью анализа получаемого УФЭ-спектра, поскольку каждая линия спектра раздваивается. [59]
В настоящее время намечаются пути последовательного теоретического определения сечений фотоионизации. Однако в силу возникающих трудностей имеющиеся методы ( в основном это квантовомеханическое рассмотрение взаимодействия электрона, находящегося в поле ядра атома, с налетающей электромагнитной волной методом Хартри-Фока) содержат такие допущения и приближения ( не только упрощающие вычисления, но и имеющие принципиальный характер), что результаты, полученные с их помощью, не могут претендовать на роль наиболее точных. В работе [225] получены приближенные формулы и составлены таблицы, позволяющие вычислять сечения фотоионизации атомов и ионов различных элементов, находящихся в различных состояниях. Эти формулы универсальны и широко используются. Дальнейшие работы ведутся в направлении их развития и улучшения. [60]