Физическая энциклопедия ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ИОНЫ
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ИОНЫ
вгазах -атомы или молекулы газа, захватившие добавочный электрон.
Атомный О. и. представляет собойсвязанное состояние атома и электрона; по своей структуре как система, <состоящая из положительно заряженного ядра и электронов, О. и. подобенатому. Однако, в отличие от атома, в О. и. взаимодействие валентного электронас атомом короткодействующее; поэтому число связанных состояний О. и. чащевсего одно, в то время как атом обладает бесконечным числом связанных состояний. <Взаимодействие валентного электрона О. и. с атомным остатком носитобменный характер (см. (Обменное взаимодействие). Поэтому способностьюприсоединять к электронной оболочке добавочный электрон обладают атомы, <у к-рых внеш. часть этой оболочки не заполнена. Для атома с заполненнойэлектронной оболочкой взаимодействие имеет характер отталкивания; вследствиеэтого щёлочноземельные металлы, имеющие заполненную внеш. s -оболочкуиз двух электронов, и инертные газы, имеющие замкнутую оболочку из шести р -электронов, <не имеют О. и. Табл. 1. - Энергия связи различных атомови электрона
Пpимечание. Несуществующие отрицательныеноны инертных газов и щёлочноземельных металлов не включены в таблицу. Двухзарядиые О. и. не существуют. В редкихслучаях О. и. могут иметь метастабильные возбуждённые состояния. В табл.2 приводятся ЕА для основного и возбуждённого состояний техО. и., у к-рых имеются возбуждённые состояния. Табл. 2. - Энергия связи в основноми возбуждённом состояниях
Если О. и. содержит два возбуждённых электрона, <то такое состояние является автораспадным. Короткоживущие (~ 10-4 с)автораспадные состояния О. л. проявляются в процессах столкновения электроновс атомами. Напр., существование автораспадного состояния О. и. азота повышаетэффективность излучения низкотемпературной азотной плазмы. Молекулярные О. и. представляютсобой связанное состояние молекулы и электрона. Энергии сродства нек-рыхмолекул к электрону приведены в табл. 3. Табл. 3. - Энергия связи электрона смолекулой
Методы определения ЕА для молекулярныхО. п. основаны на исследовании поверхностной ионизации, процессов фотораспада, <диссоциативного прилипания и др. ионно-молекуляр-ных и ионно-ионых процессов. <Точность определения ЕА для молекул существенно ниже, чем для атомов. <Молекулярные О. п. могут образовывать кластерные ионы; особенноэффективно они образуются в электроотрицат. газах при низких темп-pax.Наличие автораспадных состояний молекулярных О. и. увеличивает эффективностько лебательного возбуждения молекул в разряде на неск. порядков. Табл. 4. - Разрушение и образованиеотрицательных ионов
Эффективностью этих процессов определяетсяроль О. и. в разл. газово-плазменных системах. Образование О. и. в газовомразряде резко снижает проводимость плазмы, а это приводит к возникновениюнеустойчивостей и структур в газовом разряде. Введение в газовый промежутокэлектроотрицат. газов повышает его пробойное напряжение. Существенны процессыс О. и. в атмосфере Земли, планет, звёзд. Отрицат. заряд у поверхностиЗемли связан с процессом 2 (табл. 4). Излучение Солнца в оптич. областиспектра в большей степени создаётся процессом 3 (табл. 4), протекающимв фотосфере Солнца. Лит.: Смирнов Б. М., Отрицательныеионы, М., 1978; Месси Г., Отрицательные ионы, пер. с англ., М., 1979. Б. М. Смирнов. Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988. Оригинал статьи 'ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ИОНЫ' на сайте Словари и Энциклопедии на Академике Турнавигатор |