Фотон попадает в атом с большей энергией, чем необходимо для ионизации

Предположим, у нас есть атом с несколькими энергетическими уровнями (например, водород), и в него попадают фотоны.

Я знаю, что для того, чтобы атом менял энергетические уровни, фотон должен иметь энергетический уровень, точно равный разности энергий двух уровней.

Что произойдет, если фотон будет иметь больше энергии, чем энергия ионизации основного состояния (т. е. сумма ряда разностей между последовательными уровнями)?

Мне непонятно. Спасибо!

Не совсем верно, что фотон должен обладать именно таким количеством энергии, чтобы поднять электрон на более высокий энергетический уровень (хотя это хорошее начало для понимания физики). Существуют процессы, в которых фотон рассеивается на атоме, продвигая при этом электрон, и короткоживущие состояния не совсем на разрешенном уровне энергии (это важно в многофотонных процессах).

Ответы (3)

Если у фотона больше энергии, чем энергия ионизации, он может (и часто так и делает) ионизировать атом.

Хороший способ подумать об этом — представить различные энергетические уровни атома на диаграмме энергетических уровней следующим образом:

введите описание изображения здесь

(взято с этого сайта ). Все энергетические уровни связанного состояния лежат ниже линии, отмеченной Е ∞ "=" 0 эВ. Выше этой линии находится область, называемая на диаграмме «свободными электронами». Это соответствует ионизированному атому. В этом диапазоне уровни энергии не квантуются, т. е. возможна любая энергия. Таким образом, любой фотон с достаточной энергией, чтобы поместить всю энергию где-то в этой заштрихованной области, способен ионизировать атом.

Так будет ли фотон полностью поглощен, а электрон будет иметь избыточную энергию (в виде кинетической энергии)?
@РС: Да. Или с достаточной энергией фотон может рассеяться (т.е. вы получите фотон с более низкой энергией в конечном состоянии) и все же оставить электрон свободным и обладающим некоторой кинетической энергией.
Например, когда фотоны высокой энергии сталкиваются со свинцовыми барьерами, они продолжают терять свою энергию при каждом столкновении, пока их энергия не станет достаточно низкой, чтобы пролететь прямо через барьер.
@Ted Bunn Почему уровни энергии выше ∞ нет индекса? Не являются ли эти состояния также собственными состояниями гамильтониана, т.е. решением уравнения Шредингера?

Фотоэлектрический эффект (http://en.wikipedia.org/wiki/Photoelectric_effect) — это явление, при котором поверхностные атомы ионизируются за счет высвобождения части их электронов. Затем эти электроны могут уйти с кинетической энергией, равной энергии падающего фотона за вычетом «работы выхода», которая представляла собой энергию, необходимую для ионизации атома.

Работа выхода – это энергия, необходимая для удаления электрона с поверхности материала.

Вы должны переосмыслить «электроны ионизированы»
честно говоря, это небрежная терминология

Если ваш фотон обладает достаточной энергией, в конечном состоянии вы можете найти любую конфигурацию, разрешенную законами сохранения энергии-импульса, т. е. возбужденный атом и фотон (фотоны) с более низкой энергией: γ ( ю ) + А 0 → γ ′ ( ю ′ ) + А н ,

ю ′ < ю .

Фотон попадает в атом с большей энергией, чем необходимо для ионизации
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v