что такое оже электроны
Эффект Оже
Вы будете перенаправлены на Автор24
Эффект Оже
выделяется в виде кванта характеристического излучения или ведет к испусканию электрона из верхних оболочек атома.
Энергия связи внутренних электронов в атоме очень велика. Так, что если электрон переходит во внешнюю незаполненную оболочку или удаляется из атома, то возбужденный атом становится механически неустойчивым относительно ионизации, которая сопровождается перестройкой электронной оболочки и возникновением устойчивого иона. Но, так как взаимодействия между электронами малы в атоме, то вероятность такого перехода относительно невелика, поэтому продолжительность жизни возбужденного состояния малой считать нельзя. Следовательно, ширина уровня является небольшой для того, чтобы имело смысл рассмотреть энергии атома с возбужденным внутренним электроном как дискретные уровни энергии квазистационарных состояний атома. Такие уровни называют рентгеновскими термами. Переходы между такими термами реализуются с испусканием атомом рентгеновских лучей. Рентгеновские термы именуются указанием оболочки, из которой удален электрон, и в которой возникла дырка. Куда попал электрон, практически не отражается на энергии атома и поэтому несущественно.
Готовые работы на аналогичную тему
Ширина рентгеновского терма определена суммарной вероятностью всех процессов перестройки электронной оболочки с заполнением возникшей дырки. Если мы имеем дело с тяжелыми атомами, то в них основную роль играют переходы дырки из данной оболочки в более высокую, что означает переход электрона с более высоких в низкие состояния. Этот переход, называемый радиационным, сопровождается испусканием рентгеновского кванта. Вероятность подобных переходов, и соответствующая часть ширины уровня быстро возрастает при увеличении номера атома в периодической системе.
Для легких атомов превалирующую роль в определении ширины уровня выполняют безызлучательные переходы. В них энергия, которая освобождается при заполнении дырки высоким электроном, используется для вырывания из атома другого внутреннего электрона. То есть для легких атомов более значимым является эффект Оже.
В некотором смысле Оже эффект является внутренним фотоэлектрическим эффектом, но надо заметить, что в действительности фотон в атоме не появляется. В большинстве атомов эффект Оже конкурирует с рентгеновским излучением, но появляющиеся при этом электроны поглощаются в материале мишени, тогда как рентгеновское излучение проникает наружу и является регистрируемым.
Примеры задач
Оже измерения не помогут обнаружить водород на поверхности твердого тела, так как для проведения таких измерений необходимы три электрона.
Эффект Оже
Эффект Оже — явление в физике, в ходе которого происходит заполнение электроном вакансии, образованной на одной из внутренних электронных оболочек атома путём «выбивания» другого электрона рентгеновским излучением. [1] Эффект Оже был открыт в 1925 году на основе анализа экспериментов в камере Вильсона.
При «выбивании» излучением на внутренней электронной оболочке образуется вакансия. Такое состояние неустойчиво и электронная подсистема стремится минимизировать энергию за счёт заполнения вакансии электроном с одного из вышележащих уровней энергии атома. Выделяющаяся при переходе на нижележащий уровень энергия может быть испущена в виде кванта характеристического рентгеновского излучения, либо передана третьему электрону, который вынужденно покидает атом. Первый процесс более вероятен при энергии связи электрона, превышающей 1 кэВ, второй — для лёгких атомов и энергии связи электрона, не превышающей 1 кэВ.
Второй процесс называют по имени его открывателя Пьера Оже — «эффектом Оже», а высвобождающийся при этом электрон, которому был передан избыток энергии, — Оже-электрон. Энергия Оже-электрона не зависит от энергии возбуждающего излучения, а определяется структурой энергетических уровней атома.
Содержание
Переход Костера — Кронига
Особый случай Оже-эффекта, в котором вакансия заполняется электроном внешнего подуровня той же оболочки, носит название перехода Костера — Кронига. В случае, когда и эмиттируемый электрон принадлежит к той же оболочке, эффект называют Супер-переходом Костера — Кронига. Эффект Костера — Кронига был назван в честь открывших его нидерландских физиков Дирка Костера и Ральфа Кронига.
Примечания
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Эффект Оже» в других словарях:
эффект Оже — Ožė reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Auger effect vok. Auger Effekt, m rus. оже эффект, m; эффект Оже, m pranc. effet Auger, m … Fizikos terminų žodynas
ОЖЕ-ЭФФЕКТ — процесс, включающий в себя заполнение эл ном вакансии, образованной на одном из внутр. у ровней энергии атома, с передачей безызлучат. путём выделенной при этом энергии эл ну другого (вышележащего) уровня и переводом его в возбуждённое состояние … Физическая энциклопедия
Оже-эффект — эффект автоионизации атома, протекающий в 2 этапа: 1) Образование вакансии в одной из внутренних оболочек атома при его облучении (например, быстрыми электронами); 2) Заполнение этой вакансии электроном одной из вышележащих оболочек этого же… … Энциклопедический словарь
Оже Пьер Виктор — Оже (Auger) Пьер Виктор (р. 14.5.1899, Париж), французский физик. Учился в Высшей нормальной школе и Парижском университете. В 1927≈69 работал в Парижском университете (с 1937 профессор). В 1941≈45 работал в США, Канаде, Великобритании.… … Большая советская энциклопедия
Оже Пьер Виктор — (Auger) (1899 1993), французский физик. Открыл автоионизацию возбуждённого атома (1925, эффект Оже), широкие атмосферные ливни в космических лучах (1938). Труды по атомной и ядерной физике, философии науки. * * * ОЖЕ Пьер Виктор ОЖЕ (Auger) Пьер… … Энциклопедический словарь
ОЖЕ — (Auger) Пьер Виктор (р. 1899), французский физик, который обнаружил эффект Оже, переход атома из состояния возбуждения в состояние с более низкой энергией, с испусканием электрона (электрон Оже), но без излучения. Он стал генеральным директором… … Научно-технический энциклопедический словарь
ОЖЕ (Auger) Пьер Виктор — (р. 1899) французский физик. Открыл автоионизацию возбужденного атома (1925, эффект Оже), широкие атмосферные ливни в космических лучах (1938) … Большой Энциклопедический словарь
Оже, Пьер — Виктор (14 мая 1899 – 25 декабря 1993) французский физик. Открыл автоионизацию возбужденного атома (1925, эффект Оже), широкие атмосферные ливни в космических лучах (1938). Ссылки Статья в БСЭ … Википедия
Оже П. — Оже, Пьер Виктор (14 мая 1899 – 25 декабря 1993) французский физик. Открыл автоионизацию возбужденного атома (1925, эффект Оже), широкие атмосферные ливни в космических лучах (1938). Ссылки Статья в БСЭ … Википедия
Оже П. В. — Оже, Пьер Виктор (14 мая 1899 – 25 декабря 1993) французский физик. Открыл автоионизацию возбужденного атома (1925, эффект Оже), широкие атмосферные ливни в космических лучах (1938). Ссылки Статья в БСЭ … Википедия
Оже-спектроскопия
Оже-спектроскопия — метод электронной спектроскопии, основанный на анализе распределения по энергии электронов возникших в результате Оже-эффекта.
По способу получения информации о поверхности методы анализа делятся на эмиссионные, в которых используется эмиссия частиц в результате воздействия на поверхность различных факторов (температура, электрическое поле), и зондирующие, основанных на эмиссии частиц или излучения, действующие на исследуемую поверхность. Метод электронной оже-спектроскопии относится к зондирующим методам. Он основан на анализе распределения энергии электронов, эмитированных исследуемым веществом под действием пучка первичных электронов, и выделении из общего энергетического спектра тех, которые возникли в результате оже-процесса. Их энергия определяется энергетической структурой оболочек атомов, участвующих в процессе, а ток в первом приближении — концентрацией таких атомов.
Оже-процессы проявляются при бомбардировке поверхности твердого тела медленными электронами с энергией E от 10 до 10000 эВ. Бомбардировка твердых тел в вакууме сопровождается вторичной электронной эмиссией. В состав вторичных электронов, эмитируемых, кроме собственно вторичных электронов, входят упруго- и непругорассеянные первичные электроны.
Содержание
Природа оже-электронов
Эмитированные электроны какого-либо элемента, возникшие в результате оже-процесса, всегда характеризуются некоторыми значениями энергии. Отсюда, если провести анализ по энергиям электронов, эмитированных веществом под действием пучка первичных электронов, выделить из общего энергетического спектра те электроны, которые возникли в результате оже-процесса и определить их энергии, то можно сделать вывод о наличии на поверхности того или иного элемента.
Факторы, влияющие на интенсивность эмиссии оже-электронов
На интенсивность эмиссии оже-электронов существенно влияют различные факторы, такие как зависимость сечения ионизации внутренних уровней атомов от энергии первичных электронов, обратный поток рассеянных электронов, вероятность перехода атома в невозбужденное состояние с возникновением фотона и другие процессы.
Зависимость сечения ионизации уровня от энергии электронов первичного пучка
Поскольку значение энергии первичных электронов Е является важным фактором при образовании в атомах первичных вакансий, ее изменение должно существенно влиять на величину тока оже-электронов.
Влияние угла падения первичных электронов на количество оже-электронов
Существенное влияние на ток оже-электронов оказывает геометрия процесса, а именно угол падения электронов на образец и угол регистрации оже-электронов. Речь идёт об угле между направлением пучка первичных электронов и нормалью к исследуемой поверхности и об угле между нормалью и направлением оже-электронов, попадающих в детектор, соответственно.
Что такое оже электроны
В связи с тем, что электроны с энергией 5–2000 эВ, используемые в ожеспектроскопии, сильно рассеиваются в твердом теле, данным метод позволяет исследовать лишь тонкий поверхностный слой толщиной 1–2 нм.
Принцип оже-процесса схематически представлен на рисунке. Первичный электрон, обычно имеющий энергию в диапазоне 2–10 кэВ, выбивает электрон с глубокого уровня, после чего оба электрона покидают атом. На рис. а показано образование электронной вакансии на K-уровне. Эта вакансия заполняется электроном с более высокого уровня, скажем, с L1-уровня. Ионизированный атом оказывается в сильно возбужденном состоянии и быстро релаксирует в более низкое по энергии состояние в результате одного из двух возможных процессов:
— оже-эмиссии (безызлучательного перехода);
— рентгеновской флуоресценции (излучательного перехода).
В оже-процессе участвуют три электрона, что означает, что эффект может наблюдаться для всех элементов периодической таблицы, за исключением H и He, обладающих менее трех электронов на атом.
Для записи оже-переходов используют номенклатуру, аналогичную номенклатуре, используемой при описании процессов рентгеновской спектроскопии, и указывают уровни, вовлеченные в процесс. Например, переход, показанный на рис. а, обозначается как KL1L2,3. Если оже-процесс происходит в твердом теле и в нем участвуют валентные электроны, то обозначения уровней в атоме заменяются символом V (валентная зона). В качестве примера на рис. в показан L2,3VV оже-переход.
Кинетическая энергия 
испущенного электрона в примере, показанном на рис. а, может быть оценена из энергии связи уровней, вовлеченных в процесс, в виде
,
где 
— работа выхода материала.
Следует отметить, что выражение дает грубую оценку, так как в нем не учитывается то, что испускание электрона происходит из иона, а не из нейтрального атома. Ионизация атомов приводит к смещению электронных уровней вниз, что, естественно, влияет на энергию испускаемых оже-электронов.
Высокая поверхностная чувствительность, возможность получения количественной информации и простота использования привели к тому, что метод оже-спектроскопии широко используется в исследовательских лабораториях, а также в химической промышленности, металлургии и микроэлектронике.
ОЖЕ-ЭФФЕКТ
— эмиссия электрона изатома, происходящая в результате безызлучат. перехода при наличии в атомевакансии на внутр. электронной оболочке. Эфект обнаружен П. Оже (P. V.Auger) в 1925 г.
Оже-процесс можно разделить на две стадии.
Полезное
Смотреть что такое «ОЖЕ-ЭФФЕКТ» в других словарях:
Оже-эффект — эффект автоионизации атома, протекающий в 2 этапа: 1) Образование вакансии в одной из внутренних оболочек атома при его облучении (например, быстрыми электронами); 2) Заполнение этой вакансии электроном одной из вышележащих оболочек этого же… … Энциклопедический словарь
ОЖЕ-ЭФФЕКТ — эффект автоионизации атома, протекающий в 2 этапа:1) образование вакансии в одной из внутренних оболочек атома при его облучении (напр., быстрыми электронами);2) заполнение этой вакансии электроном одной из вышележащих оболочек этого же атома и… … Большой Энциклопедический словарь
оже-эффект — Ožė reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Auger effect vok. Auger Effekt, m rus. оже эффект, m; эффект Оже, m pranc. effet Auger, m … Fizikos terminų žodynas
ОЖЕ-ЭФФЕКТ — эффект автоионизации атома, протекающий в 2 этапа: 1) образование вакансии в одной из внутр. оболочек атома при его облучении (напр., быстрыми электронами); 2) заполнение этой вакансии электроном одной из вышележащих оболочек этого же атома и од… … Естествознание. Энциклопедический словарь
оже-эффект — [Auger effect] заполнение электроном образовавшейся вакансии на одном из внутренних уровней энергии атома с передачей безызлучательным путем выделяемой энергии электрону вышележащего уровня и переводом его в возбужденное состояние вплоть до… … Энциклопедический словарь по металлургии
Оже-эффект — Излучение с достаточно высокой энергией может выбить электрон из внутренних электронных оболочек атома. В этом случае говорят, что на внутренней электронной оболочке образуется вакансия. Такое состояние неустойчиво и электронная подсистема… … Википедия
ОЖЕ-спектроскопия — К удалению|6 июня 2008Электронная Оже спектроскопия (ЭОС) раздел спектроскопии, изучающий энергетич. спектры оже электро нов, к рые возникают при облучении исследуемого в ва электронным пучком. ЭОС широко используется для определения элементного … Википедия
ОЖЕ-СПЕКТРОСКОПИЯ — электронная (ЭОС), раздел спектроскопии, изучающий энергетич. спектры оже электро нов, к рые возникают при облучении исследуемого в ва электронным пучком. ЭОС широко используется для определения элементного состава газов и пов сти твердых тел,… … Химическая энциклопедия
эффект Оже — Ožė reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Auger effect vok. Auger Effekt, m rus. оже эффект, m; эффект Оже, m pranc. effet Auger, m … Fizikos terminų žodynas
оже-спектроскопия — [Auger spectroscopy] метод определения химического состава поверхностных слоев вещества, основанный на детектировании и анализе спектра оже электронов, возбуждаемых и излучаемых при бомбардировке объекта пучком электронов (или ионов, фотонов)… … Энциклопедический словарь по металлургии