Номер 1, страница 116, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Как объяснить механизм ионизации газов, производимый с помощью рентгеновских лучей?

1. Как объяснить механизм ионизации газов, производимый с помощью рентгеновских лучей?

Механизм ионизации газов рентгеновскими лучами можно разделить на два основных этапа: первичную и вторичную ионизацию.

Рентгеновское излучение представляет собой поток высокоэнергетических фотонов. Энергия одного такого фотона значительно превышает энергию, необходимую для отрыва электрона от атома или молекулы газа (энергию ионизации).

1. Первичная ионизация. Когда рентгеновский фотон сталкивается с нейтральным атомом газа, он может поглотиться этим атомом. Вся энергия фотона передается одному из электронов, как правило, на внутренних оболочках атома (этот процесс называется фотоэлектрическим эффектом). Получив такую большую энергию, электрон отрывается от атома. В результате атом превращается в положительно заряженный ион, а оторвавшийся электрон становится свободным. Таким образом, один рентгеновский фотон создает одну пару «положительный ион — электрон».

2. Вторичная ионизация. Выбитый на первом этапе электрон (называемый фотоэлектроном) обладает большой кинетической энергией. Двигаясь сквозь газ, этот быстрый электрон сталкивается с другими нейтральными атомами на своем пути. При каждом таком столкновении он может передать часть своей энергии другому атому и выбить из него еще один электрон. Этот процесс повторяется многократно, пока кинетическая энергия первичного электрона (и последующих вторичных электронов) не уменьшится до величины, недостаточной для ионизации. В результате один первичный фотоэлектрон порождает целую лавину вторичных электронов и ионов. Именно вторичная ионизация вносит основной вклад в общее число образовавшихся ионов.

Ответ: Ионизация газа рентгеновскими лучами происходит в два этапа: сначала рентгеновский фотон выбивает электрон из атома (первичная ионизация), а затем этот быстрый электрон, двигаясь в газе, ионизирует множество других атомов путем столкновений (вторичная ионизация), создавая ионную лавину.