Номер 8, страница 115, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

8. Какой процесс называется ударной ионизацией, или ионизацией электронным ударом?

8. Какой процесс называется ударной ионизацией, или ионизацией электронным ударом?

Ударная ионизация, или ионизация электронным ударом, — это процесс образования положительных ионов и свободных электронов из нейтральных атомов или молекул в результате их столкновения с частицами, обладающими достаточной кинетической энергией. Чаще всего такими частицами являются электроны, разогнанные электрическим полем.

Механизм процесса таков: в газе всегда присутствует некоторое начальное количество свободных электронов и ионов, появившихся под действием внешних ионизаторов (например, космического излучения). При наличии внешнего электрического поля эти свободные электроны начинают двигаться ускоренно, набирая кинетическую энергию.

Когда такой быстрый электрон ($e^{-}$) сталкивается с нейтральным атомом ($\text{A}$), он может передать ему часть своей энергии. Если кинетическая энергия электрона ($K_e$) до столкновения достаточна, то есть превышает или равна энергии ионизации атома ($E_i$), то этой переданной энергии хватает, чтобы выбить один из электронов с внешней электронной оболочки атома.

В результате этого неупругого столкновения нейтральный атом превращается в положительно заряженный ион ($A^+$), а общее число свободных электронов увеличивается на один. Процесс можно схематически представить так: $e^{-} + A \rightarrow A^{+} + 2e^{-}$

Ключевое условие для возникновения ударной ионизации — это $K_e \ge E_i$. Образовавшиеся в результате этого акта новые свободные электроны (первичный и вторичный) также начинают ускоряться в электрическом поле и могут, в свою очередь, ионизировать следующие атомы. Это приводит к лавинообразному росту числа носителей заряда, что является основным механизмом развития самостоятельного газового разряда.

Ответ: Ударная ионизация (ионизация электронным ударом) — это процесс выбивания электрона из атома или молекулы при столкновении с другим электроном, обладающим достаточной для этого кинетической энергией (превышающей энергию ионизации атома), что приводит к образованию положительного иона и дополнительного свободного электрона.