Ефект на Оже

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Две схеми на процеса на Оже. (а) илюстрира последователно стъпките, включени в девъзбуждането на Оже. Един падащ електрон (или фотон) създава дупка в ниво 1s. Електрон от ниво 2s запълва дупката 1s и енергията на прехода се предава на 2p електрон, който се излъчва. Следователно крайното атомно състояние има две дупки, едната в 2s орбиталата, а другата в 2p орбиталата. (б) илюстрира същия процес с помощта на рентгенова нотация, KL1 L2,3 .

Ефектът на Оже е спонтанен процес на излъчване на електрони, описан в рамките и с понятията на атомната физика. При него възбуден атом с електронна ваканция в най-вътрешния електронен слой (K) се възстановява (релаксира) до по-стабилно енергийно състояние като излъчва един или повече електрони.[1] Процесът се наблюдава, когато по някаква причина електрон напусне вътрешен слой и остави празно място. Тогава е възможно електрон от по-високо енергийно ниво да заеме празното място, което води до освобождаване на енергия. Въпреки че най-често тя се освобождава под формата на излъчен рентгенов фотон, възможно е енергията да бъде прехвърлена към друг електрон, който се изхвърля от атома; този втори изхвърлен електрон се нарича Оже електрон.

История[редактиране | редактиране на кода]

Процесът на Оже емисия е наблюдаван и публикуван през 1922 г. от австрийско-шведската физичка Лиза Майтнер[2] като страничен ефект в нейните експерименти по търсене на ядрени бета електрони, заедно с британския физик Чарлз Друмонд Елис. Малко след това през 1923 г. френският физик Пиер Виктор Оже независимо открива същия ефект и в по-голямата част от научната общност откритието се приписва на него и получава неговото име.[3][4]

Пиер Виктор Оже го открива при анализ на експеримент с камера на Уилсън и ефектът става централна част от неговата докторска работа.[5] Той използва високоенергийни рентгенови лъчи за йонизиране на газови частици и наблюдава отделените фотоелектрични електрони. Наблюдението на електронни следи, които са независими от честотата на падащия фотон, предполага механизъм за електронна йонизация, причинена от вътрешно преобразуване на енергия, т.е. безрадиационен преход. По-нататъшно изследване и теоретичната работа, използваща елементарна квантова механика и изчисления на вероятностите за преход, показват, че ефектът е по-скоро безрадиационен, отколкото ефект на вътрешно преобразуване на енергия.[6][7]

Описание[редактиране | редактиране на кода]

При изпускането си кинетичната енергия на Оже електрона съответства на разликата между енергията на първоначалния електронен преход към празното място и енергията на йонизация за електронния слой, от който е изхвърлен електронът на Оже. Тези енергийни нива зависят от вида на атома и химическата среда, в която се е намирал атомът.

Оже електронната спектроскопия е спектроскопски метод, при който чрез бомбардиране на образеца с рентгенови лъчи или високоенергийни електрони се излъчват Оже електрони и се измерва интензитетът им във функция на енергията. Получените спектри могат да се използват за определяне на идентичността на излъчващите атоми и дават известна информация за тяхната среда.

Оже рекомбинацията е подобен ефект, който се среща в полупроводниците. Двойка електрон и електронна дупка могат да рекомбинират, отдавайки енергията си на електрон от ивицата на проводимост, увеличавайки неговата енергия. Обратният ефект е известен като ударна йонизация.

Ефектът на Оже може да повлияе на биологични молекули като ДНК. Например при йонизация на К-обвивката на съставните атоми на ДНК, могат да се изхвърлят Оже електрони, което води до увреждане на нейната захарно-фосфатна основа.[8]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Auger effect. // Encyclopedia Britannica. Посетен на 8 декември 2021. (на английски)
  2. L. Meitner. Über die Entstehung der β-Strahl-Spektren radioaktiver Substanzen. // Z. Phys. 9 (1). 1922. DOI:10.1007/BF01326962. с. 131 – 144.
  3. Grant, John T., David Briggs. Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy. Chichester, IM Publications, 2003. ISBN 1-901019-04-7.
  4. P. Auger: Sur les rayons β secondaires produits dans un gaz par des rayons X, C.R.A.S. 177 (1923) 169 – 171.
  5. Duparc, Olivier Hardouin. Pierre Auger – Lise Meitner: Comparative contributions to the Auger effect. // International Journal of Materials Research 100 (9). 2009. DOI:10.3139/146.110163. с. 1162 – 1166.
  6. „The Auger Effect and Other Radiationless Transitions“. Burhop, E.H.S., Cambridge Monographs on Physics, 1952
  7. „The Theory of Auger Transitions“. Chattarji, D., Academic Press, London, 1976
  8. Akinari Yokoya & Takashi Ito (2017) Photon-induced Auger effect in biological systems: a review,International Journal of Radiation Biology, 93:8, 743 – 756, DOI: 10.1080/09553002.2017.1312670
CC BY-SA icon.svg Heckert GNU white.png Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Auger effect“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс – Признание – Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година – от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница, за да видите списъка на съавторите. ​

ВАЖНО: Този шаблон се отнася единствено до авторските права върху съдържанието на статията. Добавянето му не отменя изискването да се посочват конкретни източници на твърденията, които да бъдат благонадеждни.​