気体放電中で生じる非弾性衝突について

質問

気体放電中で生じる非弾性衝突について教えてください

回答No.1

First_Noel · ベストアンサー

原子が単なる球だとすれば，カツンと弾性衝突するだけです．

原子の周りには電子があります．
別にそれだけだと，衝突したら散乱が起こるだけで，やはり弾性衝突なのですが，

実際には，原子の周りの電子は，その状態を変えることが出来ます．
衝突によって，電子がポカンと高いエネルギー準位に「励起」されることもあります．
そのとき，運動エネルギーの一部がその励起に消費される為，非弾性衝突になります．

気体放電中なので，陰極から電子がびゅんびゅん飛び出している状況です．
ここでは一般的に，ある速度以上の速度（閾値，threshold）で，
但し余り速くない電子が原子と衝突する「電子衝突励起」が盛んに起こっています．
（この辺は「励起断面積」「速度係数」「遷移確率」などのグラフを見ることがあれば，一目瞭然です．）
放電管の中では，この電子が放電管内の希薄気体の原子にぶつかって，原子を励起させています．

因みに，電子衝突によって励起した原子は，ある自然放出確率（Ａ係数）で脱励起します．
このとき，その脱励起に特有の光を発するので，放電管は光を放ち，蛍光灯としても応用されています．

お礼

回答ありがとうございます。参考になりました。