Номер 7, страница 165 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

7. Назовите ионизаторы газов.

Ионизация газа — это процесс отрыва электронов от атомов или молекул, в результате чего нейтральные частицы превращаются в положительно заряженные ионы и свободные электроны. Процесс ионизации требует подвода энергии к атому, которая должна быть не меньше определенной величины, называемой энергией ионизации. Любой агент или фактор, вызывающий ионизацию, называется ионизатором.

К основным ионизаторам газов относят:

1. Высокая температура (термическая ионизация): При нагреве газа до очень высоких температур (несколько тысяч градусов) кинетическая энергия его атомов или молекул становится настолько большой, что их взаимные столкновения приводят к отрыву электронов. Такой тип ионизации характерен для пламени, электрической дуги, плазмы, а также атмосфер звёзд.

2. Электромагнитное излучение (фотоионизация): Кванты (фотоны) коротковолнового излучения, такого как ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение, несут энергию, достаточную для выбивания электронов из атомов. Условием ионизации является то, что энергия фотона $h\nu$ должна быть не меньше энергии ионизации атома $E_i$, то есть $h\nu \ge E_i$. Этот процесс, например, ионизирует верхние слои атмосферы Земли (ионосферу) под действием излучения Солнца.

3. Потоки быстрых частиц (ударная ионизация): Ионизация происходит в результате столкновения атомов газа с быстрыми частицами — электронами, протонами, нейтронами, ионами. Если кинетическая энергия налетающей частицы достаточна, она может выбить электрон из атома-мишени. Примерами могут служить космические лучи, проникающие в атмосферу, или частицы, ускоренные в электрическом поле (например, в газоразрядной трубке).

4. Радиоактивное излучение: Продукты радиоактивного распада — альфа-частицы ($ \alpha $), бета-частицы ($ \beta $) и гамма-кванты ($ \gamma $) — обладают высокой энергией и интенсивно ионизируют газ на своем пути. Это свойство лежит в основе работы детекторов ионизирующих излучений, например, счетчика Гейгера-Мюллера.

Ответ: Основными ионизаторами газов являются: высокая температура (нагревание); коротковолновое электромагнитное излучение (ультрафиолетовое, рентгеновское, гамма-излучение); потоки быстрых частиц (электронов, протонов, α-частиц и др.), в том числе радиоактивное излучение.