Квазирезонансная передача электронной и колебательной энергии при столкновениях атомов и молекул в газе и с поверхностью твердого тела

• Автор: Андреев, Евгений Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 297 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Неадиабатические электронно-колебательные переходы при 17 столкновениях атомов и двухатомных молекул
1.1. Особенности обменного взаимодействия атомов и 17 двухатомных молекул.
1.2. Электронно-колебательные переходы при столкновениях 37 молекул с возбужденными атомами щелочных металлов
1.3. Электронные переходы между компонентами тонкой 47 структуры атомов и молекул, индуцированные
колебательным возбуждением молекул
2. Квазирезонансная передача колебательной энергии при 60 молекулярных столкновениях
2.1. Колебательная релаксация молекул при столкновениях с
атомами щелочных металлов
2.1.1 .Механизм колебательных переходов
2.1.2. Теория «мгновенной» колебательной релаксации
2.2. Межмолекулярный обмен колебательной энергией
2.3. Внутримолекулярный обмен колебательной энергией
3. Электронные и колебательные переходы при 106 взаимодействиях атомов и молекул в электромагнитном поле
3.1. Спектральное проявление особенностей межатомных 106 взаимодействий
3.2. Неадиабатический переход электрона при столкновениях 116 атомов и ионов в электромагнитном поле
3.3. Разрушение многоатомных отрицательных ионов в 127 электрическом поле

4. Неадиабатическая связь при хемионизации и взаимодействии метастабильных атомов и молекулярных ионов с медленными электронами
4.1. Распад автоионизационных состояний квазимолекулы через образование промежуточного ионного состояния
4.2. Неупругие столкновения метастабильных атомов с отрицательными ионами и медленными электронами
4.3. Динамическая связь в ридберговских двухатомных молекулах. Электронно-колебательные переходы при столкновениях молекулярных ионов с медленными электронами.
5. Взаимодействие частиц газа с поверхностью твердого тела. Аккомодация поступательной и колебательной энергии
5.1. Особенности взаимодействия частиц газа с поверхностью твердого тела
5.2. Гетерогенная аккомодация поступательной и колебательной энергии
6. Теория скользящего рассеяния быстрых атомных частиц поверхностью твердого тела
6.1. Квантовые и классические особенности скользящего рассеяния быстрых атомов поверхностью кристалла
6.2. Скользящее рассеяние как метод исследования взаимодействий атомных частиц с поверхностью твердого тела с ангстремным поверхностным разрешением
6.3. Восстановление кинетики гетерогенной нейтрализации методом скользящего рассеяния быстрых ионов поверхностью металлов.
Заключение. Основные результаты и выводы

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Продолжающаяся интенсификация теоретических исследований элементарных процессов в газе и низкотемпературной плазме обусловлена, в значительной степени, ростом практических потребностей (аэродинамика разреженных газов, плазмохимические технологиях, гетерогенные химические реакции). В настоящее время физико-химическая кинетика вошла как составная часть в расчеты и конструирование газовых лазеров, различных газоразрядных приборов, сверхзвуковых течений и ударных волн (возникающих, например, при движении космических аппаратов в атмосферах планет), поверхностных катализаторов и адсорбентов и т.д. -неравновесных систем, рабочей средой которых являются атомы и молекулы в определенных квантовых состояниях. Такие системы кардинальным образом отличаются от систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, для описания которых достаточно задания исходного атомно-молекулярного состава и двух параметров: давления и температуры. В указанных выше случаях имеет место «поуровневая» кинетика, где конкретные вычисления требуют знания вероятностей и констант скоростей процессов, определяющих изменение электронного и колебательного (для молекул) состояний частиц, уравнений баланса частиц и их энергий, в том числе - релаксационных уравнений для колебательной энергии. В химической кинетике (как в газе, так и на поверхности твердого тела) процессы передачи энергии часто являются первой ступенью реакции, приводящей к возбуждению продуктов, которые в последующем реагируют значительно активнее. Процессы обмена электронной и колебательной энергии играют определяющую роль в кинетике ступенчатой ионизации,

а для второго
1 = ^Схв(Ка)Т(Ь,Ь,М),
(1.49)

Т(Ь,Ь,М) =
(2Ь + 1)(2Ь + 1)(Ь + М)!(£ + М)!]'/2
(Ь-М)!(Ь-М)! ] М!(2кЯа)м
а к обозначает а либо к„ (в зависимости от рассматриваемого случая).
Как уже отмечалось, первый случай был ранее рассмотрен в работе [46], где использовался б-потенциал для УА, что можно делать (в наших обозначени-
Ди по степеням 1/11, откуда следует еще одно условие применимости метода [46]: (1 — р0)2(2роКа)-1 «1; Р0 =(21в)1/2. Изложенный здесь подход позволяет рассмотреть более общий случай, а для 8 -потенциала дает точное выражение для Ди.
Пусть теперь на внешних оболочках В и А~ находятся несколько эквивалентных электронов с орбитальными числами /виГ соответственно. Тогда для построения многоэлектронной волновой функции следует использовать генеалогические коэффициенты (см., например, [50]). Если состояния участвующих в столкновении частиц описываются квантовыми числами:
ях) при ар«1 и С=0. При этом были получены два первых члена разложения
А-1ЛМ£,8М£; В-Ьв,Мв,8в,Мв;
А" , то можно получить [9]
(1.50)

= [(2ЬВ + 1)(28в + 1)(21Г +1)(28_ +1)]1'2 х
шв = Мв-М^ рв = Мв-М+; пГ = М]>1<; |Г = М^-М£;