Διαφορετικές μέθοδοι διαχωρισμού ηλεκτρονίων από το Atom χρησιμοποιώντας θερμότητα;
* Επίπεδα θερμότητας και ενέργειας: Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας. Όταν θερμαίνετε ένα άτομο, αυξάνετε ουσιαστικά την ενέργεια των ηλεκτρονίων του. Αυτά τα ηλεκτρόνια μπορούν να μεταβούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας μέσα στο άτομο, αλλά δεν αφήνουν απαραιτήτως το άτομο εντελώς.
* ενέργεια ιονισμού: Για να αφαιρέσετε ένα ηλεκτρόνιο από ένα άτομο (μια διαδικασία που ονομάζεται ιονισμός), πρέπει να παρέχετε αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσετε την ελκυστική δύναμη μεταξύ του ηλεκτρονίου και του πυρήνα. Αυτή η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας ονομάζεται ενέργεια ιονισμού και ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με το στοιχείο.
* Θερμικός ιονισμός: Ενώ η θερμότητα από μόνη της δεν μπορεί να ιονίζει άμεσα τα άτομα, μπορεί να συμβάλει έμμεσα στη διαδικασία. Σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, οι συγκρούσεις μεταξύ των ατόμων γίνονται πιο ενεργητικές. Ορισμένες από αυτές τις συγκρούσεις μπορούν να παρέχουν αρκετή ενέργεια για να χτυπήσουν ένα ηλεκτρόνιο χαλαρό, οδηγώντας σε ιονισμό. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται θερμικός ιονισμός και είναι σημαντική σε πράγματα όπως τα αστέρια.
Μέθοδοι διαχωρισμού ηλεκτρονίων από άτομα:
Ακολουθούν μερικές μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον διαχωρισμό ηλεκτρόνων από τα άτομα:
* φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Το λαμπερό φως μιας συγκεκριμένης συχνότητας (υψηλότερη από τη λειτουργία εργασίας του υλικού) σε μια μεταλλική επιφάνεια μπορεί να χτυπήσει τα ηλεκτρόνια χαλαρά. Αυτή είναι η βάση των φωτοπολλαπιστών και των ηλιακών κυττάρων.
* Θερμική εκπομπή: Η θέρμανση ενός μετάλλου σε υψηλή θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει κάποια ηλεκτρόνια να κερδίσουν αρκετή ενέργεια για να ξεφύγουν από την επιφάνεια. Αυτό χρησιμοποιείται σε σωλήνες κενού και ορισμένες παλαιότερες τεχνολογίες οθόνης.
* ηλεκτρικά πεδία: Η εφαρμογή ενός ισχυρού ηλεκτρικού πεδίου μπορεί να τραβήξει ηλεκτρόνια μακριά από τα άτομα, ειδικά εάν τα άτομα βρίσκονται ήδη σε αέρια φάση. Αυτή είναι η αρχή πίσω από τη φασματομετρία μάζας.
* συγκρούσεις: Οι συγκρούσεις υψηλής ενέργειας μεταξύ ατόμων ή μορίων μπορούν επίσης να ιονίζουν τα άτομα. Αυτό είναι κοινό στους επιταχυντές σωματιδίων και σε μερικά πλάσματα.
Συνοπτικά:
Ενώ η θερμότητα μπορεί να αυξήσει την ενέργεια των ηλεκτρονίων μέσα σε ένα άτομο, δεν αρκεί να τα αφαιρέσετε άμεσα. Για να διαχωρίσετε τα ηλεκτρόνια από τα άτομα, πρέπει να παρέχετε αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσετε την ενέργεια ιονισμού, η οποία μπορεί να επιτευχθεί με μεθόδους όπως το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα, η θερμιονική εκπομπή ή τα ισχυρά ηλεκτρικά πεδία.
