Среди процессов неупругого столкновения электронов с молекулами газа имеется большое число видов столкновения, при которых не образуются новые электроны, но которые имеют очень важное значение для развития разряда, так как при этих столкновениях электроны теряют энергию и уменьшается вероятность ионизации. Такими процессами является возбуждение атомов или молекул.

При неупругих столкновениях с электронами атомы или молекулы могут переходить из основного состояния в более высокое энергетическое состояние, что и соответствует процессу возбуждения. Основное состояние характеризуется наименьшей полной энергией атома или молекулы и является единственным стабильным состоянием. Атом, возбужденный в результате получения энергии, стремится вернуться в исходное состояние, при этом излучается фотон с энергией, зависящей от уровня возбуждения.

Если в атоме при получении им энергии возбуждения осуществляются только электронные переходы, что соответствует электронному возбуждению, то молекулы имеют еще и другие возможности восприятия передаваемой им энергии. Возникает либо вращение молекулы в целом вокруг некоторой оси, либо составляющие ее атомы начинают колебаться по отношению друг к другу; таким процессам соответствуют вращательное и колебательное возбуждения. Пороговые энергии возбуждения колебательных и вращательных уровней молекул очень малы: например для азота W_k = 0,29 эВ, а для кислорода W_k = 0,19 эВ.

При возвращении колебательно возбужденных молекул в основное состояние большая часть энергии излучения поглощается газом и переходит в тепловую энергию нейтральных молекул.

Для электронного возбуждения атомов и молекул в газах типа воздуха характерная пороговая энергия электронов, ниже которой возбуждение не происходит, составляет 6-12 эВ.

Комментарии запрещены.