Efekt Augera - Auger effect

Dwa widoki procesu Augera. (a) ilustruje kolejno etapy związane z odwzbudzeniem metodą Augera. Padający elektron (lub foton) tworzy dziurę w rdzeniu na poziomie 1s. Elektron z poziomu 2s wypełnia otwór 1s, a energia przejścia jest przekazywana do emitowanego elektronu 2p. Ostateczny stan atomowy ma zatem dwie dziury, jedną na orbicie 2s, a drugą na orbicie 2p. (b) ilustruje ten sam proces przy użyciu notacji rentgenowskiej KL 1 L 2,3 .

Efekt Augera jest zjawisko fizyczne, w których wypełnienie z wewnętrzną-powłoka wolnym miejscu na atomie towarzyszy emisja w elektronu z tym samym atomem. Kiedy elektron z rdzenia zostanie usunięty, pozostawiając pustkę, elektron z wyższego poziomu energii może wpaść w pustkę, powodując uwolnienie energii . Choć najczęściej energia ta jest uwalniana w postaci wyemitowanego fotonu , to można ją również przenieść na inny elektron, który jest wyrzucany z atomu; ten drugi wyrzucony elektron nazywany jest elektronem Augera .

Efekt

Efekt po raz pierwszy odkryła Lise Meitner w 1922 roku; Pierre Victor Auger niezależnie odkrył efekt wkrótce potem i jest przypisywany odkryciu większości społeczności naukowej.

Po wyrzucania, to energia kinetyczna świdra odpowiada elektronów do różnicy między energią pierwotnego przejścia elektroniczne do wolnych miejsc i energia jonizacji do powłoki elektronowej z którego przenośnik elektronów został wyrzucony. Te poziomy energii zależą od rodzaju atomu i środowiska chemicznego, w którym atom się znajdował.

Spektroskopia elektronów Augera obejmuje emisję elektronów Augera przez bombardowanie próbki promieniami rentgenowskimi lub elektronami energetycznymi i mierzy intensywność elektronów Augera, które powstają jako funkcja energii elektronów Augera. Otrzymane widma można wykorzystać do określenia tożsamości emitujących atomów i niektórych informacji o ich środowisku.

Rekombinacja Augera to podobny efekt Augera, który występuje w półprzewodnikach . Elektron i dziura elektronowa (para elektron-dziura) mogą rekombinować, oddając swoją energię elektronowi w paśmie przewodnictwa , zwiększając jego energię. Odwrotny efekt jest znany jako jonizacja uderzeniowa .

Efekt Augera może wpływać na cząsteczki biologiczne, takie jak DNA. Po jonizacji powłoki K atomów składowych DNA, elektrony Augera są wyrzucane, co prowadzi do uszkodzenia jego szkieletu cukrowo-fosforanowego.

Odkrycie

Proces emisji Augera został zaobserwowany i opublikowany w 1922 roku przez Lise Meitner , austriacko-szwedzką fizykę, jako efekt uboczny jej konkurencyjnych poszukiwań atomowych elektronów beta z brytyjskim fizykiem Charlesem Drummondem Ellisem .

Francuski fizyk Pierre Victor Auger niezależnie odkrył ją w 1923 roku po analizie eksperymentu w komorze chmurowej Wilsona i stała się centralną częścią jego pracy doktorskiej. Zastosowano promieniowanie rentgenowskie o wysokiej energii, aby zjonizować cząsteczki gazu i obserwować elektrony fotoelektryczne . Obserwacja ścieżek elektronowych, które były niezależne od częstotliwości padającego fotonu, zasugerowała mechanizm jonizacji elektronów, który był spowodowany wewnętrzną konwersją energii z przejścia bez promieniowania. Dalsze badania i prace teoretyczne z wykorzystaniem elementarnej mechaniki kwantowej i obliczeń szybkości przejścia / prawdopodobieństwa przejścia wykazały, że efekt był bardziej efektem bezpromienistym niż efektem konwersji wewnętrznej.

Zobacz też

Bibliografia