俄歇效應

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更新時間: 2013-09-05

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當一個處於內層電子被移除后,留下一個空位,高能級的電子就會填補這個空位,同時釋放能量。通常能量以發射光子的形式釋放,但也可以通過發射原子中的一個電子來釋放。第二個被發射的電子叫做俄歇電子

俄歇效應 -定義

 

俄歇效應俄歇效應

俄歇效應就是伴隨一個電子能量降低的同時,另一個電子能量增高的躍遷過程。將發射光電子后,發射俄歇電子(不能用光電效應解釋)使原子、分子成為高階離子的現象稱為俄歇效應。按照這一效應製成俄歇電子譜儀,已經在表面物理、化學反應動力學、冶金、電子等的領域內進行高靈敏度的檢測與快速分析。

俄歇效應是原子發射的一個電子導致另一個或多個電子(俄歇電子)被發射出來而非輻射X射線(不能用光電效應解釋),使原子、分子成為高階離子的物理現象,是伴隨一個電子能量降低的同時,另一個(或多個)電子能量增高的躍遷過程。以法國人Pierre Victor Auger的名字命名。 

俄歇效應 -概述

它是光照射到某些物體上后,引起其電性能變化的一類光致電改變現象的總稱,又稱為光電效應。
這種效應中,目前用於感測技術的主要有光生伏特效應中的丹倍效應、光磁電效應、PN結光生伏特效應、貝克勒效應和俄歇效應等。
當X射線或γ射線輻射到物體上時,由於光子能量很高,能穿入物體,使原子內殼層上的束縛電子發射出來。當一個處於內層電子被移除后,在內殼層上出現空位,而原子外殼層上高能級的電子可能躍遷到這空位上,同時釋放能量。一定的內原子殼空位可以引起一個或多個俄歇電子躍遷。躍遷時釋放的能量將以輻射的形式向外發射。通常能量以發射光子的形式釋放,但也可以通過發射原子中的一個電子來釋放,被發射的電子叫做俄歇電子。被發射時,俄歇電子的動能等於第一次電子躍遷的能量與俄歇電子的離子能之間的能差。這些能級的大小取決於原子類型和原子所處的化學環境。
俄歇效應 -俄歇電子譜
俄歇電子譜,是用X射線或高能電子束來產生俄歇電子,測量其強度和能量的關係而得到的譜線。其結果可以用來識別原子及其原子周圍的環境。   
俄歇複合是半導體中一個類似的俄歇現象:一個電子和空穴(電子空穴對)可以複合並通過在能帶內發射電子來釋放能量,從而增加能帶的能量。其逆效應稱作碰撞電離。
俄歇效應 -作用
俄歇效應作用是研究核子過程(如捕捉過程與內轉換過程)的重要手段。同時從俄歇電子的能量與強度,可以求出原子或分子中的過渡幾率。反之,由已知能量的俄歇光譜線,可以校準轉換電子的能量。按照這一效應,已製成俄歇電子譜儀,在表面物理、化學反應動力學、冶金、電子等的領域內進行著高靈敏度的檢測與快速分析。   
奧地利科學家Lise Meitner在1920年首先觀察到俄歇過程。1925年,Pierre Victor Auger在Wilson雲室實驗中採用高能X射線來電離氣體,並觀察到了光電子。對電子的測量分析表明其軌跡與入射光子的頻率無關,這表明電子電離的機制是原子內部能量交換或無輻射躍遷;運用基本量子力學計算出躍遷率和躍遷概率,以及進一步的實驗和理論研究表明,該效應的機制是無輻射躍遷,而非內部能量交換。
俄歇效應 -發現
俄歇過程是在1920年由奧地利科學家莉澤·邁特納發現的。俄歇效應是1925年,Pierre Victor Auger在分析了Wilson雲室實驗的結果后發現的。實驗中用了高能X射線來電子氣體,並觀察到了光電子。對電子的測量表明其軌跡與入射光子的頻率無關,這表明電子電離的機制是原子內部能量交換或無輻射躍遷。運用基本量子力學計算出躍遷率和躍遷概率,以及進一步的實驗和理論研究表明,該效應的機制是無輻射躍遷,而非內部能量交換。

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