Что называют рекомбинацией атомов

Рекомбинация (химия)

Рекомбинация — процесс, обратный ионизации. Состоит в захвате ионом свободного электрона. Рекомбинация приводит к уменьшению заряда иона или к превращению иона в нейтральный атом или молекулу. Возможна также рекомбинация электрона и нейтрального атома (молекулы), приводящая к образованию отрицательного иона, и в более редких случаях — рекомбинация отрицательного иона с образованием двух- или трехкратно заряженного отрицательного иона. Вместо электрона в некоторых случаях могут выступать другие элементарные частицы, например мезоны, создавая мезоатомы или мезомолекулы. На ранних этапах развития вселенной происходила реакция рекомбинации водорода.

Реакция рекомбинации сильно экзотермична, для неё характерна очень малая или нулевая энергия активации.

Содержание

Математическое описание

Рекомбинация в средах с наличием гетерополярных ионов описывается следующей формулой:

здесь — концентрация положительных ионов, — концентрация отрицательных ионов, — коэффициент рекомбинации. Коэффициент рекомбинации также называют называют [1] коэффициентом Ланжевена, по имени французского физика Поля Ланжевена.

Вывод коэффициента рекомбинации по Ланжевену

Рассмотрим процесс рекомбинации двух ионов. Для того, чтобы произошел акт рекомбинации ионы должны приблизиться друг к другу на расстояние меньше дебаевского радиуса. После того, как ион приблизится к другому на такое расстояние, энергии теплового будет недостаточно для преодоления электрической силы, возникающей между ионами.

Рассмотрим сферу с дебаевским радиусом, в центре которой расположен положительный ион. Тогда количество отрицательных ионов, поступающих в эту сферу за единицу времени, можно найти по следующей формуле:

Число прорекомбинировавших ионов можно получить, если учесть, что все ионы попадающие в сферу рекомбинируют с положительными ионами, тогда это запишется с помощью следующей формулы:

Сравнив это выражение с законом рекомбинации получаем значение для коэффициента Ланжевена:

где — подвижность.

Литература

Химический энциклопедический словарь. Гл. редактор И.Л.Кнунянц, М., Советская энциклопедия. 1983 г., с.504

См. также

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Рекомбинация (химия)» в других словарях:

Радиационная химия — область химии, охватывающая химические процессы, вызываемые действием ионизирующих излучений (См. Ионизирующие излучения) на вещество. Ионизирующей способностью обладают как электромагнитные излучения (рентгеновские лучи, γ лучи,… … Большая советская энциклопедия

Молекула водорода — Молекула водорода простейшая молекула, состоящая из двух атомов водорода. В её состав входят два ядра атомов водорода и два электрона. Вследствие взаимодействия между электронами и ядрами образуется ковалентная химическая связь. Кроме… … Википедия

Атом водорода — Атом водорода физическая система, состоящая из атомного ядра, несущего элементарный положительный электрический заряд, и электрона, несущего элементарный отрицательный электрический заряд. В состав атомного ядра может входить протон или… … Википедия

РАДИКАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — осуществляются с участием радикального центра своб. радикалов. Характеризуются, как правило, большими значениями предэкспоненц. множителя в ур нии Аррениуса и малыми энергиями активации Е. Включают по крайней мере две стадии образование своб.… … Химическая энциклопедия

Дезоксирибонуклеиновая кислота — Двойная спираль ДНК Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) макромолекула(одна из трех основных, две другие РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования… … Википедия

ПРИСОЕДИНЕНИЯ РЕАКЦИИ — происходят с объединением двух молекул в одну. Наиб. распространены П. р. с участием субстратов, имеющих кратные связи; при этом происходит разрыв одной p связи и образование одной или двух s связей. Для обозначения П. р. используют символ Ad (от … Химическая энциклопедия

Химическая связь — … Википедия

Ковалентная связь — Рис.1. Модель одинарной ковалентной связи (электронная плотность выделена красным цветом) Ковалентная связь (атомная связь, гомеополярная связь) химическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары … Википедия

П:Ф — Начинающим · Сообщество · Порталы · Награды · Проекты · Запросы · Оценивание География · История · Общество · Персоналии · Религия · Спорт · Техника · Наука · Искусство · Философия … Википедия

Кристаллофосфоры — (от Кристаллы и греч. phōs свет, phóros несущий) неорганические кристаллические Люминофоры. К. люминесцируют под действием света, потока электронов, проникающей радиации, электрического тока и т. д. Способность К. люминесцировать… … Большая советская энциклопедия

Источник

РЕКОМБИНАЦИЯ в физике

Смотреть что такое «РЕКОМБИНАЦИЯ в физике» в других словарях:

РЕКОМБИНАЦИЯ — в физике 1) рекомбинация ионов и электронов в ионизованных газах и плазме образование нейтральных атомов и молекул из свободных электронов положительных атомных или молекулярных ионов (процесс, обратный ионизации);2) рекомбинация электронов и… … Большой Энциклопедический словарь

РЕКОМБИНАЦИЯ — 1) РЕКОМБИНАЦИЯ (от ре. и позднелат. combi natio соединение) (генетич.), появление новых сочетаний генов, ведущих к новым сочетаниям признаков у потомства. У высш. организмов Р. осуществляется при независимом расхождении хромосом в мейозе, при… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Рекомбинация — (от re… и лат. combinatio, соединение). В биологии Рекомбинация перераспределение генетической информации путём физического обмена участками хромосом. В физике и химии Рекомбинация процесс, обратный ионизации. Рекомбинация … … Википедия

рекомбинация — и; ж. 1. Книжн. Расположение составных частей чего л. в новом, изменённом порядке. 2. Физ., хим. Процесс, обратный ионизации. 3. Биол. Перераспределение генов родителей в потомстве, обусловливающее его последующую изменчивость. ◁ Рекомбинационный … Энциклопедический словарь

полупроводники — ов; мн. (ед. полупроводник, а; м.). Физ. Вещества, которые по электропроводности занимают промежуточное место между проводниками и изоляторами. Свойства полупроводников. Производство полупроводников. // Электрические приборы и устройства,… … Энциклопедический словарь

РАДИКАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ — РАДИКАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ, химические реакции с участием свободных радикалов (см. РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ), обладающих высокой реакционной способностью. Характеризуются малыми энергиями активации. Наиболее изучены рекомбинация (см. РЕКОМБИНАЦИЯ в физике) и… … Энциклопедический словарь

деионизация — исчезновение ионов в газе после прекращения внешнего воздействия, приводящего к ионизации. Деионизация вызывается процессами диффузии на стенки, ограничивающие объём с газом, и рекомбинацией ионов и электронов. * * * ДЕИОНИЗАЦИЯ ДЕИОНИЗАЦИЯ,… … Энциклопедический словарь

ИОНИЗАЦИОННОЕ РАВНОВЕСИЕ — ИОНИЗАЦИОННОЕ РАВНОВЕСИЕ, стационарное состояние ионизованного газа, при котором каждой кратности ионизации (см. ИОНИЗАЦИЯ) соответствует определенная доля полного числа атомных частиц. Ионизационное равновесие устанавливается при балансе… … Энциклопедический словарь

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ — ИОНИЗАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ, области повышенной ионизации частиц, отделенные узкой переходной областью (фронтом волны) от областей с более низкой степенью ионизации. В пределах фронта волны происходит резкий скачок степени ионизации частиц. В отличие от… … Энциклопедический словарь

ТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ — ТРИМОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ, химические реакции, в которых изменяется состав и строение трех частиц (молекул (см. МОЛЕКУЛА), радикалов (см. РАДИКАЛЫ СВОБОДНЫЕ), ионов (см. ИОНЫ)). Возникают в результате тройного столкновения, но вероятность… … Энциклопедический словарь

Источник

Рекомбинация (физика полупроводников)

В полупроводниках возможны следующие варианты рекомбинации:

* межзонная — непосредственный переход электронов в валентную зону, существенна в собственных полупроводниках и полупроводниках с узкой запрещённой зоной с минимальным количеством дефектов;

через промежуточные уровни в запрещённой зоне, существенна в примесных полупроводниках.В образцах с больши́м значением поверхности на единицу объёма значительно возрастает роль рекомбинации на поверхностных состояниях (поверхностной рекомбинации).

При рекомбинации носителей выделяется энергия, которая передаётся частицам (в том числе квази-). В зависимости от типа частиц-«приёмников» выделяются:

* излучательная рекомбинация — энергия уносится фотонами;

* безызлучательная рекомбинация — энергия передается фононам решетки или другим частицам (Оже-рекомбинация).

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Эта статья — об энергетическом спектре квантовой системы. О распределении частиц по энергиям в излучении см. Спектр, Спектр излучения. Об энергетическом спектре сигнала см. Спектральная плотность.Энергетический спектр — набор возможных энергетических уровней квантовой системы.

Баллистические транзисторы — собирательное название электронных устройств, где носители тока движутся без диссипации энергии и длина свободного пробега носителей намного больше размера канала транзистора. В теории эти транзисторы позволят создать высокочастотные (ТГц диапазон) интегральные схемы, поскольку быстродействие определяется временем пролёта между эмиттером и коллектором или, другими словами, расстоянием между контактами, делённым на скорость электронов. В баллистическом транзисторе скорость.

Магнитосопротивление (магниторезистивный эффект) — изменение электрического сопротивления материала в магнитном поле. Впервые эффект был обнаружен в 1856 Уильямом Томсоном. В общем случае можно говорить о любом изменении тока через образец при том же приложенном напряжении и изменении магнитного поля. Все вещества в той или иной мере обладают магнетосопротивлением. Для сверхпроводников, способных без сопротивления проводить электрический ток, существует критическое магнитное поле, которое разрушает.

Источник

Рекомбинация ионов и электронов

Лит.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, 3 изд., М., 1969; Месси Г., Бархоп Е., Электронные и ионные столкновения, пер. с англ., М., 1958; Энгель А., Ионизованные газы, пер. с англ., М., 1959.

Полезное

Смотреть что такое «Рекомбинация ионов и электронов» в других словарях:

Рекомбинация ионов и электронов — Рекомбинация процесс, обратный ионизации. Состоит в захвате ионом свободного электрона. Рекомбинация приводит к уменьшению заряда иона или к превращению иона в нейтральный атом или молекулу. Возможна также рекомбинация электрона и нейтрального… … Википедия

рекомбинация ионов и электронов — [electron ion recombination] образование нейтральных атомов или молекул из свободных электронов и положительных атомных или молекулярных ионов; процесс обратной ионизации. Рекомбинация происходит главным образом в ионизированных газах и плазме и… … Энциклопедический словарь по металлургии

РЕКОМБИНАЦИЯ — (от лат. re снова, опять и позднелат. combinatio соединение), 1) Р. ион электронная, элем. акт воссоединения положит. иона (с зарядом Z+1) и свободного эл на, приводящий к образованию иона с зарядом Z. В частном случае (при Z=0) образуется нейтр … Физическая энциклопедия

РЕКОМБИНАЦИЯ — в физике 1) рекомбинация ионов и электронов в ионизованных газах и плазме образование нейтральных атомов и молекул из свободных электронов положительных атомных или молекулярных ионов (процесс, обратный ионизации);2) рекомбинация электронов и… … Большой Энциклопедический словарь

РЕКОМБИНАЦИЯ в физике — РЕКОМБИНАЦИЯ, в физике 1) рекомбинация ионов и электронов в ионизованных газах и плазме образование нейтральных атомов и молекул из свободных электронов положительных атомных или молекулярных ионов (процесс, обратный ионизации); 2) рекомбинация… … Энциклопедический словарь

РЕКОМБИНАЦИЯ — РЕКОМБИНАЦИЯ, процесс, обратный ионизации, т.е. образование нейтральных частиц из заряженных. Рекомбинация ионов и электронов в газах и плазме образование нейтральных атомов и молекул из свободных электронов и положительных ионов. Рекомбинировать … Современная энциклопедия

Рекомбинация (физика) — РЕКОМБИНАЦИЯ, процесс, обратный ионизации, т.е. образование нейтральных частиц из заряженных. Рекомбинация ионов и электронов в газах и плазме образование нейтральных атомов и молекул из свободных электронов и положительных ионов. Рекомбинировать … Иллюстрированный энциклопедический словарь

рекомбинация — и; ж. 1. Книжн. Расположение составных частей чего л. в новом, изменённом порядке. 2. Физ., хим. Процесс, обратный ионизации. 3. Биол. Перераспределение генов родителей в потомстве, обусловливающее его последующую изменчивость. ◁ Рекомбинационный … Энциклопедический словарь

рекомбинация электронов и дырок в полупроводниках — [hole electron recombination in semiconductors] исчезновение пары электронной проводимости дырка в результате перехода электрона из зоны проводимости в валентную зону. Различают излучательную рекомбинацию (избыток энергии выделяется в виде… … Энциклопедический словарь по металлургии

Рекомбинация — Смотри также: рекомбинация электронов и дырок в полупроводниках рекомбинация ионов и электронов … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

РЕКОМБИНАЦИЯ

Фоторекомбинация иона при столкновении с электроном происходит с излучением кванта света:

где — статистич. вес иона и атома соответственно, k и q— волновые векторы фотона и электрона (— скорость электрона). Сечение фоторекомбинации с образованием высоковозбуждённого атома с эфф. значением гл. квантового числа n даётся выражением:

На рис. представлена температурная зависимость коэф. Р. a электрона и иона водорода в равновесных условиях. Фоторекомбинация однозарядных и многозарядных ионов с электронами является одним из осн. механизмов охлаждения термоядерной плазмы; измерения спектральной интенсивности фоторекомбинац. излучения служат важным источником информации о темп-ре, ионном составе и плотности термоядерной плазмы. Фоторекомбинация играет существ. роль в балансе энергии и заряж. частиц плазмы диффузных и планетарных туманностей, а также короны Солнца и звёзд, остатков сверхновых и звёздного ветра.

Температурная зависимость коэффициента фоторекомбинации электрона и протона.

Диэлектронная рекомбинация протекает через образование автоионизационного состояния иона или атома А:

к-рое стабилизируется либо в результате соударений с электронами плазмы

либо в результате спонтанного высвечивания

Диэлектронная Р. существенно влияет на зарядовый состав и определяет излучат. свойства высокотемпературной плазмы, содержащей многозарядные ионы, и разреженной плазмы. К плазмам этого типа относятся лаб. термоядерная плазма, активная среда рентг. лазеров, плазма планетарных туманностей, звёздных и галактич. корон и др.

Диссоциативная рекомбинация электрона и молекулярного иона

сопровождается диссоциацией молекулярного иона, на к-рую расходуется энергия связи электрона и иона, преобразующаяся также частично в кинетич. энергию разлёта атомов. Этот процесс в осн. определяет объёмную нейтрализацию заряж. частиц в низкотемпературной плазме молекулярных газов, а также в плазме атомарных газов достаточно высокого давления ( р10 тор) при умеренных темп-pax тяжёлых частиц (до

1000 К), когда преобладающим сортом положительно заряженных частиц являются молекулярные ионы. Типичные значения коэф. диссоциативной Р. при комнатной темп-ре представлены в табл.; если темп-ра отлична от комнатной, она указана в скобках (К):

Зависимость коэф. диссоциативной Р. от темп-ры электронов Т е и темп-ры газа Т имеет вид:

где — значение коэф. при Т е = Т = Т 0 . Обычно один из атомов, образующихся в результате диссоциативной Р., оказывается сначала в возбуждённом состоянии, а затем переходит в невоз-буждённое, спонтанно излучая. Это излучение служит источником информации о механизме диссоциативной Р., а также о состоянии молекулярных ионов в плазме. Процесс диссоциативной Р. играет заметную роль в ионосфере Земли, в газоразрядной плазме и в активных средах газовых лазеров.

Тройная электрон-ионная рекомбинация происходит по схеме

Источник