Gasontladingen
Citation for published version (APA): Kruithof, A. A. (1965). Gasontladingen.
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1965
Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
GPH
65
KRU M024087GAS
ONTLADINGEN
D
r
.
A
.
A
.,Kruit
hof
D :. i\ - - - - D =- o a : -, ~('"!··"'~ 1 o I g:;~··:1.e!:~:-~ ·1 j t' .~
c
.
r;
•
• {t~ ~~-,-~t~:·J'p'!···';.;;p ~·...
.
-
_._.;;~~...;.o.-.__ _ ---· J~tni~o dceltjes, ..1.
Hot ·:.:.# :.ra£i.")
·
.
.
.1,11ct • .t'CLH'!"l e.3. ..to~·:H• .-..::.1 "!J1nen •
:1 ~ .. isseh;erkinz ·iar ~l-;;;mentair~ ueeltjes.
.I.. • • 1. r~i."Jt2J_r!J;1,3J:l.
z
.
~·2r.·~(j ~·.' j-e w·e~l.s:J.ete.3.
?"• 5 .• "1ast ischt! (·1otsingen.Vu.""l da eArst.~ SOOl''t. van ie tweede soort.
..:... Bot sinizeti van .:.ito«r:e-:-1 ,3n poslt.ieve :ioner:t.
7. i i?..';:'..· 1b:i..c;:..tic.
"
0
.~ .. :.-.:/~byie v·J-n 0traling. <..iC.:; L·\1.>:!t. c·Jt :!.•.?. waY.d o
~-<,,-· A··r .:::..-~ '·.::t1' c..·· \.,..,;,._... •~ 1e··· .. \'"'. •·r·i .&,.•.-..;·t.,,;11 0al•·'erl,.·ft'l ""-'-1no-c.~1 f)-A f
• a~t~] 0 er negatieve ionen i~ het gas.
0 ;:::nt·lll6r1 c:a.c ande:r:'c> •?lementairA ·.leeltJ~~.
J .... , .... ~ ~ ",-,·•• .~ -:-. ~ .• -n~ ~lt.>r".... ..--~~!ac -";
iN . . ~) ~ '...S..W'~:-.. \J ,!_(-~ "4".h.lJ. '·~ ._, .... vru, ... ~.--t!.
4·e ,~-_,.,. z <.U:'atn.;:.:d.ec~ an ~elfstarr· ii.;c ont ladin:::~·m.
;~··\~lr .. ~, -....,-~···:.1-,..~l""'-·~,.,.... ~ ... ~,_ k. t ',. t• 1 ... -..n i· .~i.~-t- ~ S ·h· ·~""'r·n.~j, ... "
,, . ~· "" .... -~· ... L. ,., ' · .. I~ ••• ('. ui • «:a .. :.t e r l . .,; 1 et~<..; I 1 .... •• J v .~r c. ~.i.::~·---~· L.
.
-
---~ __ ...,,..._..,__.-,_1. o ·J1~1t1.a·:L.ngsv-·· .,...,,9n. ...,
' 0 l'... 4 ,;~ -
.
·.L· •• i" 0·-11tladi f J -· ~- ~ ·'.· ' ~--;:at":].ltt.e:cist ieh: •':I • ·'1 ... I· ,-, . °' •;>at"',_. dl '- ontlv·. -·~J.• ·, .;; • • ::__j_-~"...f-.:.:· .,_..._',_ t--;I :::. l,'' ~..: ·.:: 14 .~ .. .::....·
,, ·:dt)J.,K;:~ t--g"
5 ~ .J~t.-:r!}.1~~:-cllrt.g "t?i'.:::- t~limont1~~1~h1::;. 0 ... ,.. .~.C.:..·,. ·.J-:_,. .:.~i.;·.:, ~ -,r .... ._l nin "hoor'f' g .... ~.' F~O
7. :.;e 61
. : D.ontla.F ng.
• ,~, _>:.0ont.J.a'1-ln~ .ln e13n
} • ..,,, ,_:;;·10-:y1tlar\ing in ~-~1''.
1 ijkst roo;:< P '.;.an o
\ 1 s:-:>elst.rocr·.:(\·:t ·r:. blz, 1 1 ,.. 4 5 9 7 11 1 14
16
17 7 ?, 20 2?4
25 25 2526
26
28
3U3
J~ JJr ., JeliJkvormigheidswetten, l oi hfleiding.
~\, )e r;el.ijkvorm.ighei•:;"swHtt.en.
J.
Gevolgen.
VTI,. I\.:tt~G.,vervaardie;en van gasontladingsbuizen.
1 .. Euproduceerbaarheid, pompmethodeno
2., Jrukmeting met de mafnetische gasontladingsmanometer.
).., ::Setters.
VIII. Gelijl;.1·ichters,
1. · .. erking van gelijkrichterbuizeno
/.. Gelijkrichterbuizen voo:r verschillende spm1t;.ln;_,"
Vraagstukken, iraagstukken .. if-r::;. .:-, CJ'<::~. n 1'-kAn ~ lal. ,.,.._b_¥-~- ... -raagstukkeno blzs
3
6
36 38JS
39
39i.
41
ltlLl
·~.;;J..
,
6
4·1 4a'.
,
.,,
GAo:JOhTLADINGer. 2
InJ.., e·i ~1·.,.,, ...
...
..'"".
[1r.;. \. A.h.ruithof.
l. flgemene beschrijving.
~en gasontlading is een gedeelte van ean electrische stroomkring,
v.raar de stroomgeleiding door een gas geschiedt@ Het gas bevindt Z:it;h g e-woonlijk in een afgesloten vat, dat voorzien is var1 twee of meer electro-den • .&en eenvoudig schema van een stroomk:t.ing, waarin een gasontlading is
opgenowen, is getekend in fig.l.
s
8
Rg.J.
1. Stroomsoort$ de electroden.6.
Gasdruko loorbeeldan. Glimlamp uBioso1 11 l .n:npG
S is een spanninesbron. G is de gasontlading.b is een weerstand, zelfinductie of
capaciteit, die nodig is, omdat bij
vele gasontladingen de spanning op
de buis daalt, wanneer de stroom
toe-neemt. De toe stand van ecn gasontJa
-ding wordt bepaald door de volgench
variabelen, die we binnen zekere ~ren
zen willekeurig. kunnen kiezen.
2. Stroomsterkte.
J.
'iform, aant;~'d en mate:riaal van4.
Vorm en materiaal van het vat.5.
Gassoort~{l.
=
of r-v50
per. {2" ea 50 mA(3.
spiraalvormig 2 stuks Fe + 11g(4.
glazen ballon ea6
cm ~ (5 .. neon (6. 5 mm kwikdruk ( 1., ,,,.._ 50 per. ( r4 . ,5
i~'
(3" gepapte wolfraamspiralen 2 stuks
(4.
kwartsbuis dik 25 mm, lang 25 cm{5.
kwikdamp (+ Ar)!!_B if~ bIZ. 2 ~agnotische manometer Bliksem \1. ( 2 ... 0 - 1 mA
(3o anode; ring(Ni);kathode: 2
(4 o gl a~en ballon (map,neet)
(5. willekeurig
(6Q 1 tot 200 x 10-5mr.i kwikdruk
(1. ""-' gedempt (2. 104 A 105 A
(3.
waterdruppels, aarde(4.
niet-afgesloten (5. lucht (6. 1 atm. plaatjes '.Mo f ., i;-b)Nanneer van een ontlading de opgesomde factoren bekend zijn, is de ont
l ading geheel bepaald. Uit de factoren zelf kan men echter niet zonder meer
bet karakter van de ontlading beoordelen.
2o Literatuuropgave.
~en eenvoudig geschreven boek, dat echter speciaal de gasontladings
lam-pen behandel t en niet de andere technische rastontladinge!{l (gelijkri. hters,
Telaisbuizen, fotocellen) is:
!Uektrische Gasentladun_gslampen door \» .Uyterhoeven. ·
Meer theoretisch ingesteld zijn de boeken, die uitvoerige algemene bescho
wi ngen geven over al le s oor ten gasontladingen. ,peci ale wiskundi ge kennL
is echter nog niet nodig om het betoog te kunnen volgeno Twee van de be
kend-ste werken op dit gebied zijn:
Fundamental .Q.!Q.Q~~.!LQ.f~ilQ.tri~L£i~g_h~r.g2Lln...o~HHL~Q..Q!:-11..!.12..t.~Q
Elektrisc~_q~~~!!n!§!l· Ihre Physik und Techni·k
door A.von Enge] und M.Steenbeck.
Praciische gegevens over gasontladingen vindt men in
Gasentladungstahelle£ door M.Knoll, FoOllendorff und R.Rompeo Tenslotte gegevens over de techniek van het maken van buizen in:
Werkstoffe der Hochvakuumtechnik door ·:J.Espe und M.Knoll.
De elementaire deeltjes.
lo Het gas ..
Zolang in een gas geen electrisch geladen deeltjes voojkomen, 1~ het
eoo. volkomen isolator. Volgens de kinetische gastheorie kan men de
eigeri-schappen van de niet-geioniseerde gassen begrijpen, wanneer men zich het
gas voorstel t als een verzameling snel bewegende deel tjes, de gasmoleculen
~¥ 4~a
z.Orr. o.1s e~n voorscell lng v" n e ver~chijn.:h"ller t kunnen mai<en, zullen we
i~ ;1t beeld successievelijk een aan~al vereenvoudigingen aanbrenger.
Al-lereerst stellan we ons de gasatomen voor als volkomen elastische har" boll en met massa
r
.
•
(gram) en snelheid v {cm/ sec) •.\angenomen wordt, dat de gemiddelde kinetische energie van de atomen
evenreiig met de absolute temperatuur T is:
i
M~
•~
kT ergok : een evenredigheidsfactor, waarvan we de waarde straks uit zullen
re-kenen.
Natuurlijk komen in een werkelijk gas deeltjes met verschillende snelheid voor die zich· kris-kras door elkaar bewagen. Het teken - · duidt
aan~ dat we de gemiddelde snelheid bedoelen. ~oor het berekenen van de
druk van het gas zien we verder nog af van de spreiding van de snelheid in richting en grootte. We onderstellen dat zich in een kubusvormi~~e rui
m-~e
(ribbe1)
(zie fig.2) N atomen bevinden. Deze N. atoinen zullen op dripa.ran zijwanden druk uitoefenen en we onderstellen. dat
~
atomen zi.·.::"·,loodrecht op elk stel evenwijdige zijwand.en bewegen. £lk atooo bot~ met
een zijwand (bijv. de rechter) ~ maal per secunde. Je rcchter ~.jwand
l
Fig.2.
Fig.3.
ontvangt dus per secunde ~ •
l
stotennaar rechtso \lanneer de zeer grote massa
van de zijwand Mw is, zou deze, ale hi,}
l
vrij was, door elke botsing van ean~m~ssaM met snelheid v een snelheid V
=
'
-
t~
vw
wHw
-Vw
naar rechts verkrijgen {fig.J). ln totaal
per secunde dus een snelheid
- 2 M v v N
a -
M
x"'l7'" •
j • Orn deze versnellingw
te niet te doen is nodig een kracht
K : ~1w x a : 2 ~;;, v rrx)'•j~X°E v . N 2 P.1 v2 r
dynes. Op l cm2 van de zijwand wordt dus 9en
kracht (de gasdruk p) uitgaoefend:
2·M
v2
N
N k T
2
p
=
j
~ x ~ av
dyne/cm •tJ •
V is het volume van de kubus, duKiest men 1 gr·1:7'..~1ol. van het gu.,;, dan
.,
is in de formuP V ol
=
R.I"',.,·; T. i.tmol •c
JJJ
x. 10' erg pin" graa.cl par mol.m '"" ... ·•
!~
OIZ.4
indien~ R.mol : Nmolk"' N 1 : 6 ,02 102
.3
9 du.s k=
1. JS 10-16 erg per graad
o
mo
2 \I nectronen.
Gasatomen zijn electrisch neutrale deeltjes. Voor de varklaring van de verschijnselen van stroomdoot.· gang, die bij gasontladingen optreden, zal hat dus nodig zijn, dat de atomen zich in electrisch geladen deeltjes kunnen
splitseno
~6n
van
de bouwstenenvan
het atoomis
het electron, dat deklein
ste
hoeveelheid nagatieve ele ctrische lading draagt, die in de natuur vri j kan ·voorkomen. De lading van het electron bedraagt: e : 1159 xio-
19coulomb ..De mass.a van het electron is
ni :
9,1 xio-
2agram.
Om vrije electronen (in vacuum of in een gas)· te verkrijgen, moet men deze uit atomen of uitvai;-te stoffen bevrijden. Daartoe is het nodig de uittree-energie aan de electro
nan tioe te voeren. Naar de voor de b9vrijdi ng geb;t"Uikte energiebron heeft
m
en de
verechillende bevrijdingsprocessen namen gegeven: 1.rhermische emissie {warmte).21Foto-electrisch effect (straling).
3.3ecundaire emissie (botsing van electronen).
4e Botsing van positieve ionen (zie
J
)
.
5.Botsing van aangeslagen atomen (zieJ).
6.Auto-alectronenemissie (zeer sterk electrisch veld).
In een gasontlading bestaat er tussen de electroden een potentiaa l-verschiL. «ianneer er twee electroden zijn, is die met de hoogste potentiaal de anode, de andere electrode is de kathode • . Bij wisselstroomontladingen
zijn beide electroden afwisselend anode en kathode. £en electron, dat z:S.ch
beV"indt in de ruimte tussen de electroden, zal zich van kathode na<•t- anode
bageven0 Daar het potentiaalverschil Va -
Vk,
uitgedrukt in volts, tussen anode en kathode gelijk is aan de arbeid, uitgedrukt in joule's, die nodig is om de positiev.g lading van 1 coulomb van kathode naar anode· te brengen, komt er de energie e(va-Vk)joule=
107e(Va-Vk)ergs
vrij, wanneer zich een electron van kathode naa.r anode beweegt., Bij de versnelde beweging, die het. electron in het electrisch veld tussen de electroden uitvoert, komt dever-dwenen potenti~le energie vrij als kinetische energie van het eJectron. nanl
near bet electron zich zonder energieverliezen (bijvo in vacuum, moar soms ook in een gas) beweegt van den punt I met potentiaal
v
1 naar een ptmt 11
ID
kathode anode
I(ij}" '))
.ll(~VJ<
Va
Fig_.4.
, Z ,m 2 RB 4.2a ; 1 n z • ..,.. ii'. Ii V. D. " 1 7 .t.. i !. ,,, , ' ,, - . ..,.-
-
~~=
e:~·:2
- ~1
j .:;oule - l·Jf;
'
d
,
2 - 1}e"'."g,,De anergiehoaveelheid, dio vrijkomt, wurirn~e;r een
electron edn potentiaalverschil van 1 volt d.oorloopt
(1,,59 x
io-
12erg), noemt men 1 electronvolt (afge-kort aV}. ln deze maat wordt gewoonlijk de kinet ism e
energie der electronen bij de studie der gasontl
ddin-gen uitgedrukt. Ook de kinetische enargie van andere
- zelfs van niet geladen deeltjes, evenals de
poten-til!le energie, die het electron in een
atoom
kanopnemen, wordt in
eV
uitgedrukt.iJanneer in aen gasontlading de elec·tronen onderling een gr.oot~ faantal
botsingen maken (Hootdstuk III par
3),
kan hat gebeuren, dat de bewaginl.!t·van de electronen gaat gelijken
op
die van de atomen ofmoleculsn
van eStgas; de electronen bewegen zich kris-kras door elkaar en maken ondarlinL
botsingen op geheel analoge wijze als de gasmoleculen .. Hen spreekt. d_;;m oon
van een electronentemEeratuur en bedoelt. daarmee de temperatuur T, di ner.
in de formule:
i
mv....,_ s~
k '14erg. fo
moat zetten, om de gemiddelde energie der electronen in het. linke:r' lid te
verkrijgen.
H
l(_eHv ~---c.... v
Fig:5
3@
Atomen en ionens
In een magneetveld ondervindt een electron een
kracht, die zowel loodrecht op de magnetische
veldsterkte als loodrecht op de snelheid van het
alectron
zelr
staat (ziefig.5).
Het zal daardoor de neiging vertonen eeD. ~lr!tel o
f
l
epiraal om de magnetische krachtlijnsn te gaan
be-schrijven. hanneer de bewegingsrichting van het.
electron loodrecht op de magnetische krachtlijnen
staat, is de straal van de cirkel:
r
=
c m v=
3
14
\IV
cmeH
H
c is ds lichtsnelheid (3.1010
cm/sec
~
.
His de
magnetische veldsterkte (ingauss
j
.
If is de kin.energie van het electron in elf.
De kinetiscbe gastheoria, waarbij de atomen beschouwd worden '.,;,ls
elastische
bollen, is voor de behandeling der gasontladingen te grofo .ijsullen moeten ingaan op enige fijnere bijzonderheden van de bouw van het
··;ol0 ens d~ te.._{.:.tr,,oordit_:'::; :.itooL~l.uori~-,: ucn.:':.'--'·t ,'(;·(; ~-.Loo: .. lli!_; •
RB 42a
blz.6
positic;i:' ~·:cl:.i.dc).;.·. L '.::':n, ·;muJ."' ·-i~ elc,c-t:concr: in 11sc>il:Lcn'' o: '>.. ~-&"~~; c ~= !)d
zijr•. Ja::.£' ]....'"'
c
,_n.1::;l1; :..itoo1:1 el<H; ~rise.:: neutru.al iD, ia ~·Lt aa,d;al \' ~.ec=tro~.1.r.:r . ._,el:jk , ,:.:.r;. ::''' L aantal posi tievc eleuentuir-ladi.r..:~cr.; ( e= 1, 5'} x i n-l'
coulo:nb) van c:i.e kern ..
.. 8n ~---'-L d.~~ eleme:r .. tc:n :cancsc:i::ikkcn in ee:::.:. r1~, :6odat tusoun de o.:i~;v:n= vol~,t:nde atoomnumrners U.e posi tieve kernladine teltens r:zet e toenecr.t.
In U.eze riJ nr:;t-)i.,t ook uoorcaans het atoorncewicht uet het atoormuru!le:r.~ t o
( taOeJ, l). Haarmate ... en at omen var. ho,zer nw::ter oeschouwt, wordeIJ. Ge
electrone.G.-0 schillen11 vo.11 binr.e11 :nci.ar bui"te:.·;. st seds ver1 ier volgebov.v:d $
De cher!:ische en vele physische eis~nschappen va11 het atom!: wordc:.n i::.-1
sterke tiate bepaald door het aantal electronen in de buitenste schil.
-~c-;vat (le buitenste sc.hil slechts
een
electron, dan kan :ne1: dit !:~lectro:n .. ;t~uakk~; lijk ui t 'het atom:J. verwijderen. Zr ontstaat dan ,,eh ;.ioni t i f ion
waarva11 U.e lading 1 x e is. De ener.:.:;ie, uitgedrukt in eV,die no.lit:; i8
o::y~ een electron J;eheel ui t het atoom tc· verwijcieren, heet r.18
ionisath:-spannin...,. Tabel 2 L;eeft de ionisatiespannins voor 8E::1• a: .. mtal elc1·.untc:;..,
diu ill c;asontladingen veel voorkomen.
:ievat Je buitenste schi1 2 electronen (Be,l'iig,Ca, Zn enz.), da:n
v:or-,].cn ook ·;.e~e electronen b;.;trekkelijk :~er•\akkelijk verloren; er ontstaut
een dubuc:l-selad.en posi tief ion. Is de bui tenste ochil c;ch,;c~l vol.:_~·c
bourrd (He,Ne) of bevat zij 8 electronen _(Ar,I<r,Xe,Em), dan vormt zij ccx
i".,;~on ... er stabiel ceheel. Doze aler~enten vertonen zo 0oed als ,y· ... :n
che-;:duc}w activiteito Zjj he·cen de edele t.,rassen.
On·tbreekt tenslotte aa11 0.E: bui tenste schil 8cn elc ctron, om f.'(-m
st.c.-bicl ;5eht;c.l tc kunnen vorncm, dan neemt het atoor.:: .::.:;eL.ukk..,:li.Jk een
elec-tron 01> en 1101"L1t een ne.:_,u.tief ion (H, F, Cl, Br, J). ':/anneer 2 elect:.::·o. er.
ontbreken, trecdt; vonainc van nec-dtieve ionen o.:p ( O, S) "
Door6.at Je electronei-.;. in schillen ge:i.--ar .. £._schikt zijn, ontstaa".; zo in
de rij ~r elementen, ·;ranneer zij in ..le bovunc;enoemd.e volgorde van t or i:c-: .. en
-c.J.9 kernladinl.; 0eplaa tst zjjn, een periodici tei t, die in h~t zgn. 11
;perio-diek sys·t·;;an: ~ Jer €l&!.1enteri vol,i;ens Llendele j_eff Liuidelijk tot ui tin.
kor~t ( zie tabel 1)"
De eersto schil (K schil) kan twee electronen bevatten, de tweedo
(L schil) 8, de ·ierdo (iv. schil) kan 18 electronen bevatten. rn het
elc-7h2nt arcon, w::1ar :.ie ('lerde schil
8
electronen bevat, komt echter biJktt-lium het volcende electron .reeds in de vierde schil. Hetzclft;,~ {;"dJ:.:·urt
RB 42a
ntz.7
In de "ijzergroep" (kernlading 21 ~c tot 28 Ni) blijft het aantal electro
nen in de vierde schil twee, terwijl de derde schil verder wordt volge
bouwd. Dergelijke onregelmatigheden komen in de rij der elementen nog drie -maal voor:
39
Y tot 4i Pd; 57 La tot 78 Pt en boven 89 Ac). In elke achiJ zijn de afzond.erlijke electronen nog weer aan bepaalde banen gebonden. Inzulk een baan ("stationnaire toestand" geheten) loopt het electron volgenr
de ijypothese van ~2h!:. rond, zonder stralin~it te zenden, hoewel dit vo1
-gena de klassieke electro-dynamica onmogelijk iso De som van kinetische
en potenti~le energie (de energie) van het electron is in een stationnaire
toestand constant. De som van de energie~n van alle electronen van een
atoom noemt men het fil!ergieniveau van bet atoom.
',Vanneer een atoom enige tijd met rust gelaten wordt, zoek:en de elec-tronen zodanige banen uit, dat bet energieniveau bij hat gegeven a.antal electrcnen zo laag mogelijK is. Het atoom ie dan in de grondtoestand,waar men gewoonlijk het nulpunt van de energieschaal l>e Het periodiek oysteen is gebaseerd op ae plaatsen, die de electronen in de grondtoestand innemen&
Door allerlei middelen kan men nu e~n of meer der electronen van het atoom op niet-bezette banen brengen of .!£.!1Sla8!:.z waardoor de nom van po= tentiMle en kinetische energie van het elec~ron in bet atoom wordt ver-hoogd. Het energieverschil moet bijv. door een bots1ng met een ander snel electron geleverd wordenQ
Het gemakKelijkst worden de electronen van de buitenste schil aange-slagen. 7,ij klomen daarbij in nog verder gelegen schillen, die geheel lee.p: zi,ine ~en grafische voorstelling van de energie-inhoud van het kwikatoom
bij een aantal mogelijke electronenbanen is gegeven in fig.6. De energie is opgegeven in eV. Het aantal n geeft het nummer va~ ae schil aan, waar -op het buitenste electron zich bevindt.
·;~ordt het atoom na een aanslag weer met rust gelaten, dan heeft het
de neiging, ~ich met een sprong naar een ~oestEnd met lagere energie te begeveno Bedra3gt de energie in hct begin- en eindtoestand van een sprang
resp. ~ en E
2, dan komt bij cre sprong een enlgie E
1
-~2
vrij. Elke ener-giesprong komt overeen met een spectraallijn, waarvan de golflengte L
=
12395~ bedraagt, als E
1
-s
2 ~ V de grootte van de energiesprong in eV isVi= 10,38eV eVn =: n ~ n
=
n - n _ n _ 10-.0,,-s- -
1 0 -- -
-=
-
==
9--7=9=8=-7-=
9 -8 - 8-7-6T
l{-_6J B-7~ 5791 7 7- 6- 5- 4- 3-2536 2 f -0-6 z""...,I 1 I 2 I 3 I 1 I 2 I 3 I singulets tripU?tsRg.6.
RB 42aolz.8
~nigc strali:nr,sovergangen met de bij-benorende opec traallijnen zi.Jn in
figo6 door pijlcn aLlD£egevenD Bi~
het uitzenden van straling is het
atoom bij gegeven begintoestand niet
gei1eel vri j in de keuze van c.e ein
d-toes tcnd~ Br komen zelfs
aangesla-gen toest~nden voor, waarbij geen
geschikte eindtoestand met lar,ere
energi e-inhoud behoort o Dergeli ,jke
toestanden, die het atoom niet onder
uitzendinr, van straling kan verlaten,
he ten metastabiele toe stand ea_ ..
Terwijl een gewone aangeslagen toe
-stand slechts ca.10-8 sec .. kan bli
j-ven bestaan, is de lever.eauur var.i de
metastabiele toestanden veel langer
(tot 10-3 of 1 sec.toe) o Zij kurmeu
zich dus in een gasontlading ophopen.
Metastabiele toestanden komen voor
bij edele gassen~ kwik (zie fig.6) ,
sti kstofmolec lllen en vsle and ere a to men en moleculen o
Het omrekcerde van emissie van straling gebeurt bij de absorbtie van
straling: het atoom neem"'t straling op van golflengte L
=
~
23~2.
en wordt gan-1- 2
geslagen vanui t een toe stand met ene:tgie .::
2 naar de toestand met hog ere ener
gie !!:
1 o Het atoom Kan dus dezel fde straling absorberen die· het na de aan~·
slag kan uitzendeno
Behalve naar het nummer n van de schil zijn de energieniveaux van fig~6
gerangschikt naar het nummer
.1
van de baan in de schile De niveaux van hetkwikspectrum moeten verder verdeeld warden in ~wee grote systemen. In het
systeem, dat in fig.6 links getekend is zijn alle niveaux onkel (singulet~
systeem) in het rechts getekende systeem zijn de niveaux in principe drie
-voudig (tripletsysteem) door de samenwerking van ae beide electronen van de
buitenste schil in het kwikatoom.
Het grondniveau behoort tot het singuletsysteem. In overeenstemming met
tabel 2 bevinden zich ae buitenste electronen in de 6e schil.
Bij constane Jen toenemende n wordt de toename van ae anergie telkon~
kleiner, zodat men ~enslotte voor alle ,l bij zeer grote n(n="°) or: e~YJ. be
Rl3 42n.
1rr:~-.9
In •.!.it
c
·
val heef-'c men lw-t n1,,.~tron op steeuu vi..::..~,k·:r .. v:..i.L ::r,;i; c\.!ntrn_Y:.!~, he:t u.toom .:..:,eleeen schillt~n z;e..iracht, ·tot het tviulottc ._ul.t· ,.;l v.c.~ ;
~;evro.cden. Eet u.toom is .:;eioniaeerd. Het energieniveau n =CIO:_;;_;t::.~"L uus de
ionim:t.tiuspanninc van het atooL'.l aan.
Een c;eioniseerd of aanc;eslaG"en atoom, dat zicll in een der ho c: .. ,. n
i-v-eaux bevindt, keert ni~t al tjJl direct naar \i.e _zrondtoootand teru~. In.
vele cevu.llen worilc.n o ~1~ ctraall.ijnen ui t1:t.zonl~en, «1 io over1:.-.nko~;~nrA ; t:
s:prongen tuosen hoc;ere toestanDen ( zie fie;. 6) voor hut kwikspec·~rm •
Yol,:;enn ~ wordt biJ ~en sprong van · en toestand :,~e-C t;;1c::i..·\,ic.: ·~:.
1
no.,J.reen toe stand me'· en: .. rgie E
2 stralinc ui tc;ezonden, wa<:.r-v-.i.n .{(:~ :re .. .:..1 '- ut:)_
zoJ.anic is, dat
.
E1 - E2 = h IJ erg .
h
=
conatante van Planck = o,6 xlo-
27 ere x sec.Hu is bij .,_;olflengte L
L \.7
=
c c: 3,0.1010 cm/sec, zodatv
= 3,0.1010t
-I::i:eten we E in eV, en 1 in
i
dan isEi -
E2 =§..a6
xio-2
7
x
3
10.1010 x 108 _ i2i91;:i1,60 x
io-
12
L-De stralinc, clie behoort bij ee11 a·b:.wrberende ove.cgu.ng van ·toestand 2
naar de hocere toestand l zal des te starker :.:....ea.bsorbecrd ;;.rorJ.eu, n~~:,:.r
mate er me12r atom.en in de toE.stand 2 aanwezig Z~Jn• Voo.·al de lijrwr.i., w;:; ..
r-bij de toe::;;;tand 2 de grondtoestand van het atoom is, zu11,·.·n .. hu• zee1~ stcrk
Geabsorbeerd worden. Deze lijnen heten re~:ionanti0ll,jnc:n.. OoL in metus
tu.-biele toesta:n:;en kunnen zich ond.e:.c bepaalde 01 . .::;tar .. dit~heden ui teraaru t:;en
croot aan'tal atoL1en ophopen, zouat in deze ce~.I,tll .n oo.h de s1;ectr~;:,u.111,,
non, U.ie een metastabieJ niveau ·tot benedenstfi niveau ht:b1Ju1~ stcrk ;_'>:-
-u.bsorbeerd wordeno
1.
Botsingen.Wisselwerking der elementaire deeltjes
Elementaire processen..:.
In een :~sontlading zullen· tle il.1. hoofdzaa.k II bos]:.lrolc;n ~lenenttdre
deeltjes elkaar beinvloeden • .Jaa:r ,ie cleeltjes in :~vt .,lgd~'.:en slccht~
1::erkba1·e krd.chten op elkaar uito1Ct'enen. Als le on1.81·ling(·, af~tarn: vari
hun mid~ielpunten zeer klein is, vind.t de vrisselwerkinc alleen plaats,
wannee:c zij elkuir zo dicht nacleren., dat zi,J elkd.ar te1;. delc; doordrin(;r L ~
---
... /'
/ \ \\
I
I /'
...___
/ /flg.7.
lB
42a blz.1Men spreekt van a.a botsingdoorsnede van botsende deeltjes en oedoelt daarmede de grootte van het cirkeloppervla~
q =7C. (r1+r2)2, waarop het middelpunt t
1
van het eerste deeltje (straal r1) gele~ gen moet zijn, om met het tweede deeltje
(straal r 2) in botsing te komen. Jn fig~
7 zijn twee deeltjes getekend, die elkaar juist rak~n, de cirkel met straal r
1 + r2 is gestippeld.
Nanneer twee elementaire de13ltjes bijv., een electron en een atoom botsen kunnen
er
verschillende gebeurtenissen plaats vinden ..le .. alleen ae snelheden aer deeltjes wo.rden gewijzigd, echter niet a.e
tota-le kinetische energie. Zulk een botsing heet een elastische EOtsingo 290 de totals kinetische energie der deeltjes is n~ de botsing kleiner dm1
.e •• / Q
er v66r,,
Deze botaingen heten botsingen ~_£~erste soort;
de totale kinetische energie der deeltjes is na de botsing groter d~~
er v66r. Deze ootsingen heten botsi!!B,~ van ae Lweede-!:!Q_ort.
Wisselweri(ingen treden niet alleen op bij onderlinge botsingen van
ae
in hoofdstuk I I besproken elementaire cteeltjes, maar ook emissie en absorb-tie van straling kan men tot deze wisselwerkingsprocessen rekenen, wanneer
men nl. een nieuw soort "deel t jes" invoe rt: de lichtquanta of photonen. Noemt men een hoeveelheid stralingsenergie van de grootte E
=
12£95ev
=
h~
erg (h
=
constante van :r~anckj"~=
trillingsgetal van ae straling) een licht···.9J!~~ of photon (zie hoofdstuk I I par.3), dan kunnen deze nieuwe deel t~ies
volfens hoofdstuk I I ook met de atomen in wisselwerking tredena
ferder komen er neg wisselwerkingsproeessen voor, wanneer de tot nu toe bekende deeltjes botsen met de wand (waarbij ook de electroden gerekena worden) van de ontladingsbuis.
De deeltjes, die met elkaar in wisselwerking tunnen treden, zijn der-~ halve:
1. ,.;lect1·0™.i'
2o atorn:n
3. aance slac_:;tJn rd; omen 4o photonen
5.
positieve ionen 6. ne;:,;;atiev1.~ ion.~n7.
wand.2~ Gem. vr:ije weglcngte.
RB 42&.
olz.IJ.
Beschouwt men 6en be.lJc.:.: .. lu. cie~ltj1. (al of nJ, t ee1. ,_;asatoor.1) , ,· ·.·., zich in een .:;as bevreegt, t~an ziet mexi, du.t ~.,,.~1,. -;;. :u.l.r.~::i ee::-· ''Yri._<~ 11 ·.•e._
aflu~.t en J.ah botst. LeE kar~ spre~~en va11 e'<.1. .~.u..1i1Vielcle V.l.."~ie \·:ecJ.,• ·1~ti::
A.
Voor •;l,~ctron,...n i:J \.1, _ __;,.,i!!i·:~1.1el.ue vrjje weelengte
A=
,
;n ,
waarin <1=
1[' r2 2
, daar voor liet
el
.:
1ct.L~o11
r1 = C\,wanneer zich in e1::n cra3 N ;u.satouen btivincle:n.
r~
·
o
··t me11 clcvr~
.. e vre;;-len,cte bij 1 r;ru1 kwikdruk
A
1 en het aantal ::;::tsutomen N1 , clan i;;;
1
Al ;
qN1 ·
: .• c:£1 noi::r:1t
;ir.
1 ~ -~ ook wel do ·11erk~'ar:e doorsri-.ue van het .. ,.:,.mitoou
vou:.:: ..;::;_, .ctro:n.en. .Jj.] e~:i~ u~sctruk p
=
Np=
p N1; de gem~ vri.ie v1el_:~l12r.,·.;t0
wordt ue:r'talve :..\ 1
All= p-= 1/) • 1
& ···l
DonkcE ·,!e U.e we1;::>tukken, Ji0 h~t: uitgekozen dc~ltje (de::·ltje 1) in
1 sec. afle:.: .. ~, ac;r'vE:..1.' (;lk,;,; .. _.r tiel:.<,d, dan is de ;,veg lane v
1 cm. Hebben tH~ 3asatou~·;J:;, <. n straal ~ dali. zal het deeltj€ 1 botsen ~ ... et alle atomer~. di1.:. li::;ce:r1. i.YL se:n cylinder met 'Jtr::.;.<ll r
1 + r2 en hoogte v1• Stonden i..tG ,;asmo 1eculen stil, dan warer:.. er irl die
c;.c-llnde:r·
'l('(rl
~
.. r2)2~-
vln
utol .. C.noDe per botoin;:_, ~·erlicVi elc af~,011 .._,de wee is Jient1:.;H~;evolce:
vl
71"(r1+r2)2vlN•
liu beW8.t~e11 uu casat0~.1er:. zich ~chte.r- on da~isoi.:1 rn.oet Wl :u. v1 in de not
-_"er
veL-~vu.
~
1r:en r~oor
V
v1 2 + v 2 2, zodat:vl
). =
rt<
rl+~
2).:.y=;=t=l_.+-.V-2_,:2,....-N-l.,,.:
Voo~"'
.:w
u1satonen zelf is.:A g .:: 4
.~
v
1'
c:. 7[ r- 11 •
n:B
42ablz.12
Voor snelle ionen, vrau.rvoor r
1
=
r2 =-r, <loch v1»
Y 2I
.l. ·' • 1 2=
l/2
A
I
en voor electronen, '1i0 zeer4f"r N g n en snel :.l.,1 .. ;.: 1"'1 = 0
9,-.... ,\
\ '--- I /Fig.8.
I I I / vl ~v2I
A el =l
=
4V2
Ag.
De ·gern. vrije wegl• .. ngte vari ele;.:;t:cone:i:.
in cen ;;;;as kan i1en zeer nauwkeurig ll\~:
ten met behulp van het toestel van
Bamsauer (zie figo8). Het toestel is
doosvormig. Een gloeidraad g emitteert
electronen, Ji.:: tussen de gloeidruo.cl. en het eerste diafragma Dl V"ersrJ.::.:lcl worden tot een willekeurige, bekcmie
snelheid., Doordat een mat~!'.'etveld 1ood-recht op het vlak va.n tel~t<ninc i~::; aa:n~
gebracht, g·<..t.an t1.e ':?l~ctronen een cirkel
in het vlak van tekenin0 b;.::~cl~: ... :.:vcn. De openingen van de ,Geteke:nue diafragm.a' s zijn juist op een cirkelo;1 -trek aangebracht. foen kan dus het ma0-neetveld zo reeelen, 11at <lt;; eh:c:-·
t 1'011.t..:n van de "gewenste snelheid in het kooi t je K terechtkoi:WY;. ,)~~ e
-lt:?ctrorh.mntl"OOm wordt c;emeten. Daarn::.i. wordt gat:J in het tot•;-'. :,c:l ..:;cl,_
ten. Van elk electron, llat er~ens botst, zullen tl\.: bev·rn.:..;in.::;sric1itin,_
of de snelheid
of
beide ve~anderen. Electronen, die gebotst hebbcn,kunnen het. kooi t je dus niet me er bereiken. Ui t 6_e gemeten t:lectroncx~
stroom als functie, va:ri de gasdruk berekent men de ~;em. vrije wegl<"n{_:tc en 0.e werkzame doorsnede.
Het blijkt, •iat voor velc atome:n. de vrnrkzame doorsL'-'·"~ st .. rk ,i,f
-hant-t van de .3 .. :;lheid der botnende elc·ct . .conen. In fi(':.9 is ue ·.
:vrk-zame doors:.ic Jc... 0etekend voor ,,~en aantal el.iele .'.):iS8en 011 l;:.,,ilt. ( zie
blz.13)
Q3.
Elastische botsini:,;cn.Elastiscl:e bot::::in~··en 1:unr:.en optreden:
et. Tusse;.1 el-cctroner: orn.ierlingo De electrone1~ verdel<~n hm1 enercio
door J.eze botsiH:_ eL zo eerlijk ID.O!_ .. elijk. '.l:_, vcle botsiL~,_.1.·.i:.:. l>l~< .. ~ -:;::;
vinclen, ontstciut er e-en electrone:·1sas, wuu.r:J.an we r3en el,_ c·:,:;.~unc t
t' b. ,1,·~,.--l l ·,•r. ':ron'm oner~ .. \u, c.
c~
fO
cm3
80~
~ ·-~ t. l.""" , a::>.T.! ·1.~r .L''..
, [-:" -.. i.~ic·;,•o ?1y;cn1~ m. c .l .,,... i crr ... 1!~ . 1 d-:? ·. :-~~,": ~ ,. ;:1.~81~ ~:\~ ... ~ ;3. I :'l ~i.l O, e ::e .,,.1 ·Lea i,.. ,,.. v ....,
.
i.tu.
-· ~' t l.••'t ·,:)···:· +. ... -.,.-,,, ;-~~-,_,... ... v··,...1 ,.,. .. 1...,nr·a· ~r ._ • - ··-· , \..' . 'o . ..l- t,j - V , \,,;" ·- -.,j ~ • ( .-60
Hg
<l.~-~.""i ; ... _:t '"t ,,~;;1·i:I/} ( ... (l:Lf. lfC"~ r·,Ji,101 ~ ·: · }"!'\Y' ;~1 j_. J , le.~~~ !1 .. ,, i "'· l o ·~~·"'on ~c n.i~-40
Ar r:r.'-ll:~ cl--c'i. ··~ .. :it :~ccr ~'"l..:ln ,:~,1~cl-+.e v··.n s::n kin~t·j :::c::e cncrr,i cn·
.
;
den'Y°;sin:'. VR:t.'J.iJ~ G•
n
-
·,,·::rlorr:i:nor-Qt20~
00
I
l¥e
V
I I I::>
r==q~;
~:l: vi:'"'. i1:~~~-: ~i.~"c .. ;(-~r~1t\ · ~-~1- ~ ~ :'L }. • -r, ' ..· i. ,.,·,o .. '.. l ,., ~~ #,-:> i ~:~ ".'.J' -·· , t '"'-..d.m;s: Q r1nr-1 ·~f
4
9
f
6
25
36eV
Fig.9. ( .. ·1 ,,..,,..,,.,,• :; ) ''f,;; .. '· .ii -~ e, • ;•,. '-·... •I, ~\ l...., !.1 1. ·C ·t;:t' (J !1 V'<~:. _: :~ ·J "'·??Di . ::L~ ]. :?, VOOY .. ... ..
<)!) •• ; 1 J.1:,:;c:'1: L :)'JrG yro·-,: 'e J.~. ':c• .. <-'11. ··~i~.:.::i•:.~rG t:.~'.>"~ t ":1 ... c.::·':·1 ~:.. ·~'";· VF .. n • ., .... 4J i'-· .•• :.-~'i. :~.:i',·:t i] (J .~-....,...~. ,... l~-
i ~ • ·1 ~~-~ ~ '~ c VI' ... , r.,e-: ~3 )_ .;: ~ 1 :~ v") )}:' ,-J \."I .0 '" ,_ C"l " "I '.u> ' ' ·:· • ' 1 OF 1 l'' 1 :i." .
'-' ~',,_.,. ~J.;.: U~\..'.~l._,, :J....,J ~ \7 .-· ·,, ·· •· ,J ci_~T : l('- ;~ ~n ~~~ '·i,:.Qf'""'1'' ~)'I _;;_~· 1 : .,_--~-~ zv1r-ii·:::: i .... ·.:~~--:·~'°), -~, .. ..7 .. -:; zcc~~ .~;J ' 1-:i.-. '
..
, "' ·-·~; (' ~ '.i l r; :"-~ C.l"1.j ~; ~ J~ :~ _·ft \~~-\~l ~ .. - :· 1:~ f~' i~ r~ ~ t' ,1 u t ii c £:~.;:, ~.~l~ (. " .:. ~,
).
..
_,
~~':'- v:1-- "::T ( zic V(t,r~r ~L :.~~·';~Ji~'mv!
~d
'
rJii.v IDY2 ~:~a.
d
,.~
·
, ,J ·T• '~ '·.Jin~
:'1' fig,lQ ., • ~. t~ 1).i ·t~ .J - .._ ·v ~ 2 V-~ X " ,.., -J .. ~ +r
.
:
o ~ c1"" 1._ 4 ~r:_
.. f ·~ ._,. - ' ,, :) : .. v - - ~'· .)'-2
-
2 (E + Dl ·f'i" .•. 10): ') .... 0 ' -!'.) • • t:. ~W 1-
.
,
-~ 2 !llV 2 2 :.;~v ('' ~ .,+ -
2,, '
',
)
.
:
'
·-..
'"'
'-''
'
' ..
"'
'"
1Yl v.' 1 _.r~-~~i -) •mv
1=
':-..v
2 + ., : ov
.
( ;;,_.::_(f (' ,.._ ,, r, " v·~ vl'- - '10 ._ ;!.'.: : -. '-' ( ~ ... r. ,-~ '• ~ ._·~A.·~·.) ,f • "1 - v - !.hr ~-~~-~: rg,.,. •:r Y:JI-) ~.;:: i''.."f - ~ l \I " <.:. 't:) 1~ ,.., .,., (M , .. .... 'if·~ :;:c':"."' + .:::)
.., t" 71, ~.· 2 IXLV I ....,,-,_ i ,., mv '-1 ~= t~m J.. A ''\f' ~~-- ") ~ ,_.... L. '1 + ~)a
.
,·P~ .,. r" !~ /~ -..r, , , i:~• l'"-·l:. ~cie 1 rOO'Z 11·2 l1:t)f~F! 1 "·---.( -oo''· i i'! {:,,m tr·-l~e-i'lo·V; iri~
n
\:"OJ' . ·:, <l t:. .]
..., __ bo·...,...,~J.J.r~ '.. ... " ,
"
.
,.-.. ·~ ·~-..." Cl :·rr.,L-:ur l i e;01 Oil d:1ur " ~.e
-2m
c. '.:.::.wsen .,toneh, n l'!tomon en ion·., .,
b.
4 <)
J..
eJ.tj e ·i; ::e lii IL ·"i. 0 eh
nnrf"'i~ )
- 'l .,
&"'"-~-· -L~TI
, io ~~ ·_1 1:1.
veruoela~ Ionen (pm. i ·~::
elke vrije '\'lCGlen~to ae hel
o volcl ver!trc1:er:. hel';bcn 'lan de
onori:i-; 11
on en
door r.ii 1 ,,, V3n cln.~:.»~iuoi'J.e botninr:en afo'taa.n.., :·3~0 enerr:i 'lOrot
: 0110~111d.('? ( ', • ~zc t .:.L~ wc:.J.'r1tu.
~: I ,. ,,; ·'; :!. ~ n ~ ~: ()'J~;.:._~_ •!:rl 'lJ !"l)l to,
,
en {)"·~" n en. ~.O:\.'.en et\f2 '~):i.~ a.:·;;f,'~ <i~:· o:'.H ..-~ ~ • . ..-,. ,!;. ..,(} i\·;, !lf~~J:.-:'"i:3'
Bo~ ·i:n-·eii. vr:Jl d~ Ct~rst:: ;.;oor~o
--... b
.l. J .. "'prol;.:~· . ., . :~ d:r'uJ ...
~.-:~.~ 1 fJ ~~: i1-.~-\~~~-.~ v·:.·~:~ ~.~·: ~:~ .. .!!~~' :;· ~;r:or~~ .10~~~-~·· l t~' van r\e to·~
;•J.r. ) ... ~ "~·~.'-~r- !....":£.'"~j-~~~:>i(.1 \.! :''~I '1 C 1.;~:1t[),. ~:. .. ltj j
-e ""n":·.-··lli.,.1 ~... i·-. 1·1'... ·1~. r i.-.,o·-. ' -·, :·'""• .,- ll'"'li.,)._ '"""" .. :-. of ioni·'"-'. ····,t·L-, ·-·'-I •u~.,., 'fl• ... -.•. 1, t..-"-~n der (J."'e "' ~ :;
.
e
1 .. '.~e bo~.:::ir11:: rel ;t ... :u.:.. ni ot n:t.,-·· ' ... i, ii .:•. ~ t b Q ]1::nJ.r1. van ki ..
i-;.:;(~ ...
, , Ii> ·3·") .,Rinri;t_~n v~ <it: ('>"' ..:~t.' ;:;~.· xrL t~'~.-;:::i .. ~~:-~..::il..Jc:"*.;ronen o~ ·1+omf'''~·~@
,·~vir:,c- '-CIJ Q. c: Q) C> .:.,:1
"'l.:
i.; I.~'\ -: '.
"" :,; of 1;0 .. rj'~ . ls a. (_. l, '·y,-.J. ~ jc <> '~~Y1s Ja,·~ r.1·:· ~.on~-a ao.n~enlo.1~en of
"'"'iontseal"' )(. '.;. .' :U'.n.~11
.. ., ... Jr----~--..--.----.., 21---11---~~ ~ r· t .. __ ~ ... ' ~-.~:; "J"j~ ., . " ' j • ._, ·"· :l. ~x1.i.(~; ~·-~_, . .; rl., t i"·.1~:·:.-~:i. " 1:::1; .... ··le f'.£.•~v ,c ... ~, ~. -~ --' C 1'' '
.
.
., .1 .. .-' 'v" I ' ' (-' ;; ~l ' ·t· c'}~
t
fI
II
I
::S...
I
Fig.
ffa s:? t:m 1 <~ ,, he·t b".:>"tr.::c:r1~if' ":. 0 '~.:"'0~1c:: c: ~ ~
0
1 - - - L . J . - - - L . - - - I~
f
3
1~v f~
~o
.
3Pev
c:: ~ E ::. 02
1 - - - + - - . , , C . - - + - - = - - - 1 o~ .~ ~1U
1
... - - 1 - - - - l - + - - - 1 - - - 1 · - QJ "> '-c:: ...._ ~ ~ T;'20
30eV.
Fig. ffb.
..
o. g 0 l~ ,-~ ~~·=-· L I ; •;.J • ....,o:·ns I<ci,.-.;o ~·:ci.lmL1c@
.;\•_ ~ -~Kr:1
.,
'i..,,. ~ .. lw-o·~~.,
·'. "·· r~l:~ I~ 'l" ":'1 ,''":.' :::.~ ... ...
1...: ... ""i in dC"? to~ \TI .. ' r , v ~ cc u.i.t •• :i.:1 V£1.11 l· -~ ;;0 , .J,.·r c :0 1 .t\· c~:_?-"l·-Jr~ :t.: ·-.... ~ , J...
. t '·j ... \,;, . 1 :i .... '·'l r: -• 11) ..
- (~ A' 1 ~..=.'.'1 EP'I...
,.-in ... -" ..., ·~)t'i , ... . n 00 rti.~..,c-0'
.
~ v r' .. ,'
' '-
v·
11 I,
c ..: ' ) 'J r ,, i; .:!}rt l ... ~ , f ' ·, v-... c. ....:.\
I \• f .,_,n-·
h:i:; i,y v f~ · ., :.lA :~ •. ·1 J." n,1.._. ·:r v' :_ ~ • i ·-.,,
.) -,;1 '• J. ... , .~~,! \.. -,.. ~ ";1 t r .-, .. ~l *i v ,_10.
'· rJ''..,. ;_, V.7 r u \, 0 u ce. _i ' ) 1ci:.i':S • .,, boide tynon i
nc-en
L
e
t -le l! I e 'tJ .. ' ~ .. ( :t;\. p·•
~ 1_1 ... et c+· C;.L- • '· \T'•.,)
, _ -•• 'r' it ~ I .. o bi~ de U.D J.i::tl:
J
... -Jo. ·• ane.ii .i> .. ,~10 h""""
,_j"J ' ., "c:Ln:an "./o;·t.~1 de b . ,.. ...' " ~ ... oJ ' , .. , ,..
.
,
~ .... ::c-= i .l OE: r -·~, .1: • ~..L. v lr •',\1'9'!>.~ :;~~!'"'. ~ Gi , r~ ..,. « __ .;] .. . . ...on·.ler ~;;_.:.;;:,;~):;,,';)'i.;: i..
~- ·~ .,... ·~n, ·l ; al
-·,v:.:r'""' .;1 \""?'' , .... ~-~"-....
' ' ~. I ,. ,.... ·v"" e:; ·:. .f.n ·t"l_::; J . ._. f'l'..)~t.J ·~ c t ... w:::,_i:.' lie~: c--' .. 7 ·.J o~~l~ · j ~-;.
II.
s
3
''k
111 I _ _ __. 11,G
l l
I
"''""
•?"l'
,, ....R7
R2
K
,,"
.,, • t.,. .,1 i 1:· Iv
.
Fig.12.
v
r
.
In..
0 ~j b v r .... ..i. r vi "~ r> 0 ; ·~v 0 ·" j :)/j"-' ~-1 v· ; -~ ll'lt'." ' 7 ... . ...- ' ... ... ---"'J \T "~r.l '~CT' c pee -:J .. l l '!1.cn, <.'.ie .:icrnehom. '.·'"i 7".
.
, 1 ... ,,,,1 1 .. ;J •':,,•
.. r:1 ." ('\ c·:;:ro,, \V ,..
t ~~ i: .. 0 .l J~ ofL~' , ... I:; -·i ~ .. , J.n :.i. .'>('\ \,':r r n. De ini; ""; i ';; e i I: v iu1 \1'C.w:~t·~.1J .. ·: ~ ·r;-4_: 'r-1 ~a?l.'~'301--. o;•..,
-~ . '' -; .. ki!'G;;. · r.(
..
~...
. _,
.
~!,.,,'
.. ' l. l • '., .!:.. !..1 "' ·, ~ l T•>..
r.~a.-: R ·c ~rc..c' 1; e • ".D.11 -., r 1Cll ·,,·'lr-.. r r l: {)·):i. ...,,,
,
r r: • .c ~r o • 0 ("! v .._; i·· r \I ..,. .... (~. i ~)·.: , t c ~~ "1-~·.
'
'.'.. •;.·. ~ .. ~ .~" :; >! > ~ -~..
·-· rul 1.: !;' ,_ !· " ill :L ··,·. \i ~ ·.; oor in p .• ~ ... ~ . ~ ... r•l"I.
f~ -v l)
-l -L' • ·1•
$ ,..
., a 0 __ ; . ·' , l. :'!t c 0 e~i -c "...
,., ., · ·c \:.:-~l. ~ c ~:.'.:{ ;~ :;.;__, l::i. " ' . ' . : 12n ., '· i ·-v~ Ionis=i.tiefuncti :::i
25i 20 40 60 80 100
fSJ
r
300
\/Ordcn r:emcton mot{;
I I I I
I
I
I
I
~
'f;(~estc.LLcn. d:i.eon--
gevev:- [,£:> oou·.-mz
c::20
volccna fig.12 In GJ ot.) '"v .. , 1:' v..r -., II ruirtt~ ( C) :::::;-. .(lf
5
'IN- ,J-.; '"'J • '?'' .. ) 1cvinllen l .l'L!. T'.''1 •·;, , . X' !"OOO t..,~ ~ , ~ il --~ ,,-. c;en cerinee nc ~ ...f
O
Hg
i;ieve :'.,";Otcntin.nl t .o.v E u ~ Cl c:: Cl>5
.~ ... .ro-
~ 'o::(0
roa:i.tie" ·•et :rn )0.., i ~ ~ .. '·._ '· i - ·~\ --i1 [ .,c'h... t1Ar
iJ.€' -,--:-~: -1cn van de • 'i::ooibe~ittc~. De r vo~ode
i -::·nen :•:::: .. cr-:cn ~1011
Ne
n~'·:: .. 'lcze roonters e·He
::.C: i.·::Jnonstroom :can ."':e---v
100
150
200
300eV
·
-·
··
,
_:n
·.:c,:cc.ln.: •.Fig. 13.
io::r:l~q .. /JS~.:!l:'?d8 ' . .'t.:J• ·Jl . r~~-'"1:n . .f·;;3Il ~t:~~;; i ~~
'f··' -I r ·.) 'I"". "'.I ~~-ii•··.~
.,.J) J ... .,.. {.;, !.,;' .::. •.. 'Irr.~-'J ... ~ ·-) ·: ~ :::.1<;; electron in r:e:i -l/P.1 oe eval a :Z' cm "'I.,._., -0
..
.
• ,_.·_._... o;)k in~eno-or ac ontr • in 11 or .ul ·on vol1i or~o.:.1.tL·.:..in:~n1 e:lecl•tf:: =:: .... er zc1C.cn voor, ~!1
,.• l'•L> rttie VE r'':j'.'',]":t V·JO::~ a~1 o_ ')(VJ,. ~7=-·· -··:roct~ r~ -~..,1 ~;"., ::e::\ 1J'.j\r o tJ~) .... it") ·~;-;en.~to
i~~ ~i11 V"ac!J:~t.l: -~·~;<t'?:.:~~if.::~1_·~~~·.?:'.~~. \T(;c...,~~ ~;e.cz· }~c-, .. n:-.nrd.11 ~
lfD\1t'LO!J n.
5c
Bot::ii"_.~0~1 v:.:i.n . ·-~...
u ... -G .. J-:.: . _ ,_;oort.-'
. ~~ .. :)~~.i~Ji:e1.-... c;·· \f'• .. ~ ::>:t'"'-·r~·~... .:01" =··(: .. L~~· r~~; . .. , ... ""• ·~·,,. •• ~ ... , l'1 •;,;""' i:
., 0~.-~~ 'bo tc~ :-~-: L~ ~. -t "' ·iR. :: ( 9\JD. .'.'.': ·a:J ?..::: · '.€n .. i; ·1~:' " n·. . . "J. ; \ o, "-·c; :?·:-~·~; .. j.1·1 J "
,<:
~ .. J-se· -,, e,.J.v!.~ l.:.... • Iroc··. ".1'=") ... ·";')
J..;. \• ... # ;~-J ;:: :.·,~:~ ... ,1 !·.:.:----"~. ~'.:;~.:-, ~)·:; f-j r.: ~ .. :J~~·~7 C "1 0 ~ .~J J .. l";_ • v, a) :.ry(;."~ i :-, ·l0 c ti r: i i·· .4 1,-=>:;:r~·1~:~:~. pr"Oc ., ·.1. ,: " v· .. -- c ·~.'1(] - ' 2:00> . ~r.:.:·:.o ::· '"""1':. '·~,: :·"'. r• ~-~-}~~' Cr' "I _·r. :';._1'i 0 O!' ·"'".: r " ' l .__ '.., '.:'J :-<"'-·_v, 'V ..,- · :1 · --·;,f'J()~ ~
~rr-ic vnn 1 c.t ' 11i.~ T.~no:1 L 11"' ':>t:.;i11 ;· -t') '.,' •! ...
E' !~i 1 1 ·.s c~ '~ ·:- ' ' .J:_; fJf)' ... , .~ -;..,~ .f.: . ..-- ,~ ... 1J..f.; 11"' ::r ": ... J_. -~iir: 1:-1..r. , 1. -1~~-:.••t='J' © u·t;rn--'-~!. . ~-· -,; . ._r;_, ·"· '! u~'-+. : ".:c ... · ··m, Jo}· Ui ~- ~j~ ~J .:J. J .l .... ~~' .l. <'; ! ) ~ . .J -. ~ ' · .. ,
:. O:JC 00 ~· . \); botcin::; v· ~l. ~' .... -· ' -.... '~ ..., ~;oor-:; .. . ,, ... t:\ .... , '1
60 \ '
,
",
v '"; .. ~..
.... J. , r'.' i • ~ ~· ; .. ·i ·1··.
.
0 \ '1.,· .. ·'· · f; ~ ,' ·-~ ... .~?: t ~ -... ,.t
(} .L 'I" v 0 '., , . .L ,"
. ;JC ~_. ·r~ · co.r · r~ ~-i :·~ · .;.. J , .... ~ - .ll.">"i. :~ . {:;., ... n•p ll~i~ ·. ! l';.[l-"\/' ~r·J -;:,,_( v.
t) ·.,· '.l ~ f. ',")_-,, :1 -- -, ~')·~ri-:·,·1... " ~r _ '.v-·-" ••o'-• 'J <• \f --,..... . ! ".. . I .a. (' -A; ( CL ., 'l ~1..L (.·J .. -...-. ·: : ; - : ... .l~~ ~·1)-l .. -- ·;-_,., ~_;~:~~~.lJ) .. n ,. ~) ri ... "}. l ., · .. ~; ,,. ~c~11 '.r'\·,.'.O) ·;:_, ... ;~'..JOl"=. . ·:!.er
,
~: t.; ·,-; 1 ... _'.-; :; ;u..!;·1 f , l . .... ·~n toori .. ~.6 ... ., .. -, ., :~:-r ·:nrj:-~·~ "t1·) :-~t!,_:1:~i #;0y-7:__ .': ·" .. ~ .. -t. :~J·~· ~-\~;?.~:_:..,~·)J."-:v·,_-· ··':'·l·:: r1or '·" t v:-·;, ·~()' ' ~: ct·f''''..l ·) : r·:. ~ / ! • 0 oner ';lo V a 1T "l 1 "":'{·-; ·::•::":' '.J .. -,.+~_ ~_i_ • a~; 'V.'·-'11 .. it v·.1 ··-1'\ .~.. 1 ' . . . '.';) (~t.
" ... · ·-- -··~ 1,. 'I' -" __,),
) '·:'.~ ... l1'~ i1 ~· ( -.,. ~ ',, j .... 15, 7) , . .., ~.. rJ. ,, riJ.~ ( V !} ,,;: 1 --1 , 6 ) . .,, .• 7''r· (V 10 ··' • I,· :··: ' :i = ' ' ) • l1 .... 0·:::1 v C'_:'l ~'. '.~ 0:.1:; ·:. c,-.·1 ~-' ociticv · io~t-::r1.~.} ,.., -~-:,.-. ~-~1 .. ' 'V ·· _ ... :·;:-~: }{) ~~:L ·'.C i ef i O:t1 ''tr1-·, .1. ' ·;~ ;),Jr;l. v:· J' 1.o r'· {'~ lee: t"
,. .... ,!l ... ,re:;~··,4 .:.; .: e~_, -'Vr"J..:'t Yl e:L0.s·tir.1ch. ~~/: -~1('i; Li''..,, n r-.. (<1 r
·?J .. r!t.r·o11 ~lf: .. ~1 ! l -:·.1~'.1" •. • ..
_
... ·.1.cn·r~ r ~~--... : ;~r ~: .\l.,q , .·--. ;.-._ . ~·· ii v:r.it,..,.
" "'~ -~ . i l , -~ ~1d~.~) :,~~:;our~ O\r. :e. -~~.e-t. z-.~'_:ii: :;t:~-\1i i~ '.cG p d<.! t GI' :J..:':t~ Y"2 ~~ ... · --i<: ion en :~.in. 0~tiif' ;:::1; · j;< .~:r';p•1r, 0.J 11·~:\}{; ~(:if~.::? . ..., ~~.~)t)
C,,.. ""'~,
.
.
--!: -i J_ 11 'l '~_,· ;1':":1) ·' i Oi~ is .. ..,n·CtJ ·t~·"': :)). t . i..!C _,. .... ('"\: ·1 ~l.. "~ ~'-1'.'"i ·--. ~- ., ~-· 'c.~ ·-~, ~"-->I '-~ ... . -;_ J !~: ::t. f . \l.
:i. on ·i s '!-.:- .hot n:i. -~ ~'_.;o -:); o 0."..1 ac'·· -~ C'Y.' "c' (1l0·ilon. .. • .:.~ ··:
c
:·..;
otc
vu: d. c :,;e ·1J v
·~;"V 1"."r~J-~'.tC~·"'t i~J, v I ,- i:-~o f: :-: r ,\ ~ :..-. . .-•.. (f :. "t l~. in·'"" t\ e ~:~•t~ ~:~:~~ ,; : .. ·~ t1 "? ~ ·~c~ ~,it :i f!°\1 /)
i····~1.~;Y' ~o.~:1-.-~ v ·:~'!. ··-:1' ,"' !· . .. ~~,,:~, 11~~.r1 ~·~~"[: ;f···:-rr:tc, 17i.~1r=·~ ~:1i~ 1·?(rc v-.:1-~;~~
11.it
}·•<
-
·J · ctri3c~:c ~r0J kunnen verl':.!''J:,3n. TTitc::ir1rukt.-h1 eV :L#.:1 ~(' ~ ' Jt'.i I''. ' 1 o .,. 'Q ".;....J -"'- .. I ' ' 1 ,t.!J/ p• :.> ·,._ .:; . .., ··l -..1-r· ... "• .. 1.1.-.-J-.,., i~··-:o ·• ~r'c· .• 1, ~--~. ~- .. ,~t... u ic.c._._, ge _ _._,.-.... ,.,,r. t.~ .• 1.:1 ~1 a. •li;;i.1f"t ·,~; tu,..-7 11~ ··or1bi.,t,..,·1·i~' • ; .. t:(; !.. • (..; .. ~~
Haconbinn-Gic ;J q J-:· t t),.1.~····keerdc • .,, •r 11.~t. .froce::-J ·1~1" ioni:;.;, ~;:i. ' c ~:,~·00!.:bi·n·: ti.c' km' ·'~1.;·; Of' °t'.'!eC' ~il"''licr1~n pL:1.···csvin;i.en.
,i::. ·: ,.!_l
..
~ 1 (? °'.') ')'~;., i:' . v ..,_; •an p0citi<>:? ·:.on (1 '.. :·m1 "tJ·~ i. ~ .. ~:~e0t .. :1):L·:.~ .. -.,·Gio .. ,o:,.,o:erJ. t ;,: ·~r'~.li:1, ni\, '"""; .. J(J .. ;_,loctron. Jij de zc .... c101·0
~-u .• V · ?.~t ·,rur i.'i.3 h·3 L ,,cv· ·en ~ l·;_' c
r.r
1J1.t c:e:r-s G :1:--· : .• : }u ·::J:r:; tor -~·;, ... n,: o:_);.-/ ·10 -:·n. net a"t(lOi.:, ,:; < t dnn')•'.:. ('l' Jfi ····nvol· m •:· '!li tstr'. lit'(~~ v~·'·! ()(:f"L ,,,q·G:;.l E;)~C ::.:t'"'._·11'>-i.·'.U t.T' :1PS-c· o "" ·, ~~ n '. "" ." lo;_: .i't 0 .~·· ~ .... ·t {) r:~ 3 ·~: r~.:i'l ;~ •
• B" van twee cl~c··:;~:·o: ··.,~..,
·1erFd.e ·.::ordt door .m:"
0 ·1
~' dn .: J '•
-;ra.-,eler;t rc1:r1., a.at vr!.~ b1ijf t , o
'·eno ...
Go Absorbtie v:m otr 2lin0• ·
3) j'.1i~ .'.:!hi=iorbtif? van ~Jtr···ling, ~i~~, optree.:c
e::; c~to•·'.1en, wordt l·_;'t atoom :-mngeslar,c.l:
bi~ c1e botsin.t:, V"'~'1 phot,onen
of 0cionisaord~ Alleen die
s·)oc !';ran.lli,:n·~n v.ro:r·}en (toor oen normaa1 ntoon f/W.bsorbeerd, die als o::.·:!orTb:: toes-tm1d de t::roHdtoestf!nd he11b0n; zlj Jle·i;-en resonBY.t111l iJnen,
b) Oo1: oen anngesl.~·~~en a:toom (r:1e~sta.l in metastnb:l.·: Lu !;O'·"'b:·z1d) of ,....,.,,,
:oosi tiof ion kan straling absorb~ren on aangasln.2:en of Geioniseerd
·dorden • .De~o <.:to.nsla0e::"l an ionisaties zijn weer cumulat:i.af,, omdat
u
e
onereie in e<3i-:. ~",antal tr;.?.l'ilY~n OP?~el:omen \"lOrd·t.
9.
Bo·;;.:;inrren met de ·:rand.•II3t result.·-~t va:1 ''11::--,sti .. cha bot· in7en der veroc.hillend(? e1.(~~'~(;Y1
1;r,i.l't.:: (1C:'.'lltjeo met Ce ·•;:::..:nd. ·::er~~ bovgn reedn befJ:proken. B.T' lrn111w2:. ccl'iter
b" bu tn i::.1~ :en ~ iet do "·1p..nd nor: '~.~1de:r::; inr·o'.-.!ik~~e)Jl.er prnc(1::;sen n:;·:;rt-"C.Cllt
;i"'. :i_i nu .!:i. lL:i beJ I1!'ek~n.
-\ ') ·t i , ... ,. ····•1 ·>l t "\n '1 .,"'·'· «1·-· -- . d ~r;~.-.,.., .. ,,,. ... (:>l•::. .1. .... n~·- ,.., .. ., ... n·-l
--,,1,// .i 0 S n.~r..-•1. i,;d,. ·~-ec re_ e~-· .... ,, . '<..: ,113.n. • ,,,,_1_,, __ .-:,• .... 1 -~ ;:..CvJ.0 .,,.,,;. ._, 't: "''-t-..t:Te
b'\ J
nJJ.eJ .. !1.eid. ae~·1 \:~1.:-~-·1 ~i!'(:,;r··r~11, ka·~·1 :·1r::Jt f.~,~·1~·,::
.. l',.r.en, <1.~·rt c1.r voo1~ ce1~. ~:.(·c::1
<o "',. '~ •... ') . 1 .... ctr onen J -~ i p -· ,\ ;··'·"· ·) () - -;.\. ~ ,•ln ,. '7a • ...•l r1 .... 't'I •"T'(J ~ lJ-. \ ..O<': Q'Y\ < _.,.__ .t"I;.:.>•-">~ .. .-YlQr··~·· ·:;)r ... ~.;. v--·~ ·"•l"f ': C•l'~,. : .... · <'" -""-1 .'>(''·,,,.•-'!;.i.., · '1"1"1,_
ne.... v; ~. ge~mitte9"''t;1 .i.. :.i. 1 ''O'r''- -,n ~ • ..,. ti=. • .. ·;~..;.1.1..':1 ,i. V ersc'1-.'ln 11~; D 01 ~., .L.e o.1.. ..... v 5~ ...,und·')i''"r."~ ~c . .;.; .. -"""'- ... ,_ ._ ... · ;,.: ,-1-.. "1_.·:. • ~1~
!~3 Je cr£n"'r·ir,; :1s1" npv,r:>lJ r Jo elr~ctron-'~~ ~·.-·rot :.:~2~ drn2
y
dBuittrc;_~ro-·i '.J.. ';•ntl.· .., ,....1 .... • ~ ,.__-... o,.,n v \.4-..;... ·i_(.~ ... ,, .:"'.,.,i•.t.J,.J. ..! . , '~ .... --., .. ,. n ·"'"1~\.JU '>'• 1'i.,,; ,.''n .r,~-l. , . ..,. .... ,. 0.l ,, ... nnQ,,. n.'....·-.n~.... "' , Al L> .... "'C..._"l"Q~" t,J... --~ ',,;..J\,;;: ''"'lA.J. .-. u '1-..,.J,. ''·<>e
-(0.:- ... ,. r) .,.1--c·:-ro""··''l '"O'""r1en a·f'r.est~
-. - ... ~ -· .. -,.- . ..,... .:.•\.,;~ _,
..
· .. ~-
···,; .... n.·· -.,r
~-• ... ~;
"
·"
~ ...,
.
,v_,
...,
, 1 __ it>· . ..,;1 ·:,· J .., ·,.. , . ,.c . ... .i.uf ·' ·.. ·· 1 ,. ,.,, .,..:-,.,,9",; ~-.ntnl ui·t -stoten (s.::?CU.'1.daira) ·-')lectronJn .·,,;nidduld D
a
10 rt'': ro·~er· is dan : ... :, t .'-..~.nt.ql 1JIJ'i!'~.11e,1c1e d L• c-t ·rone ;·c.
!iie:n kM.L eh~ aec1E1:'1..airr,:, t~l·:rntron,~n ondeJ.";· c1· .·iden vc-. r3'3 al;;;::rcisch
-:r9flecteercle, Joorda.t zij nGt Z' .. (H' ering.0 ·~rn~:cgie ni t-C.1"ou:m.
:;J'i botsinr7;~11 v'~tD e.:··.:1;_·1Jnla E:i1:_ a ~o.,,cn r;) -t._ ·\ -~~ '3
;;_; > ... l' '.t.,: .r u::il toet3 ii:... .. c · ·:;~_,rur-" I o .. 'lc.; .... [~11"'
1 e •,, ['Jld k
~ !J
in--crt t ,:·:; .8. -' G 001':1 • ) + " ;; · •• l,,t'>;.;.,, 'l I,, I.., • ·.. , • J 0 .. lf
'~Clll l::a~J. ·:;.;·vcn~. 'J ?n elc:c·;;ron ui't l·~t r:mtn.nl · bcvriic1 \'!Ol' ~~l'!.
n) -'Qrrit .,~·;· 7'."i ,.I .,.~,·'-rof·r'>l'• •}•')f')'f'
...,, i ,J '• ·.;'\.,'.;.. . '·" .J" Lt ... t; .. ~ " \. ... o~:·iti--·v·;;; i on""""• ·::~t:rvu11 :ic; ion:i;J·~i:ti
-or( ::~ .}r.• .:ioni ti 1c ioncn r
c11eut;r,'lli-• .... ' :i; r l ··· .1i I !/) ·1
;.;- :l ···~. - !'() ... J.. 1~ w,J.. .T ... @
th.:·;r~1. I~ i 011i er• ... .; .:.2 u -'o !. ,..., ,. ... r ', · '~ .. ... -'.:' .r (ii ' o .Lcctro-r' c:i:-i i.1i. 1. c 1:?
•
to ... l; (~. q 11 ~ ·:~ ·~ ~~-···"' ~'·:i· ... n, cir:i:t. r1irl ~..,"'·p po~:~ .:.. .. ~ "' iV1'l l1'i ~ Vr:jkomt ·r-;.~ -J: •r,.>~·J· .,. , .... -~ ('l/l (: ·::o.-· ,.., "·"'1~
.1:·-•. ' •. /.-. ... \) • • ... 1.1 ... ... -- - -.- \..,, •;.; ~ <-~
~~:I.cl ~>t T' ·::: ) cr::::t :i.· .~--; ... L1_ ~~ ,,.·)c· 1
"f (; <' u -r, ·.1• .. ·~ ~> \..
