Atomistique. Ionisation de l'hélium
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Atomistique. Ionisation de l'hélium



  1. #1
    Zefram Cochrane

    Atomistique. Ionisation de l'hélium


    ------

    Bonjour,
    Soit A un atome d'hélium avec un électron se trouvant sur la deuxième couche. En revenant sur la première couche, il émet un photon.
    Soit B un autre atome d'hélium en approche rapide de A qui absorbe le photon, si la vitesse assez important , un électron peut être totalement arraché à l'atome.
    Ma question est est il possible que l'absorbtion d'un photon de grande énergie aboutisse à l'ionisation de l'atome d'hélium ?

    -----
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  2. #2
    coussin

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Bien sûr. Tout atome est caractérisée par son potentiel d'ionisation, énergie nécessaire pour l’ioniser. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Helium Ce sont les valeurs denotées ionization energies.

  3. #3
    Zefram Cochrane

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Bonjour Coussin.
    J'ai malposé ma question est ce que l'absorbtion d'un photon unique de grande énergie peut conduire à l'ionisation totale de l'atome d'hélium, ie, l'éjection de ses deux électrons?
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  4. #4
    XK150

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Bonjour ,

    Et pas besoin d'une grande énergie : ça commence avec l'effet photoélectrique .

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    coussin

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    Bonjour Coussin.
    J'ai malposé ma question est ce que l'absorbtion d'un photon unique de grande énergie peut conduire à l'ionisation totale de l'atome d'hélium, ie, l'éjection de ses deux électrons?
    Pas sûr...Je dirais non en premier lieu : faut deux photons.

  7. #6
    XK150

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    re ,
    Même réponse : un photon > un électron , que ce soit dans l'effet photoélectrique ou Compton .

  8. #7
    Zefram Cochrane

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    après avoir lu l'effet photoélectrique et l'effet compton sur wiki il semblerait bien qu'un photon ne peut éjecter qu'un seul électron puisque l'excédent d'énergie du photon est transformé en Ec.
    Plusieurs questions me viennent donc :
    Y a t'il un lien (même tenu) entre l'effet Compton et la réfraction lumineuse?
    Qu'est ce qui peut expliquer cette unicité. Je connaissais (si l'on puis dire je suis nul en MQ) la loi de conservation du nombre leptonique et baryonique en plus de celle de la quadrimpulsion et des charges, peut-on parler également de conservation du nombre bosonique?
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  9. #8
    coussin

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    J'ai parcouru un peu le net : le processus est possible (rechercher des trucs du genre "one photon double ionisation helium" par example).
    https://journals-aps-org.accesdistan...RevA.85.013420
    La section efficace de ce processus se mesure en kb ce qui me semble être très faible (à confirmer). Le processus dominant est donc une simple ionisation.

    (Dans le papier que je cite, il y a même des sections efficaces de triple ionisation du lithium, qui se mesurent en barn).
    Dernière modification par coussin ; 24/11/2017 à 11h34.

  10. #9
    coussin

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Voilà un lien arXiv du papier cité précédemment, dont le l'URL est erronée. https://arxiv.org/abs/1112.5932

  11. #10
    Resartus

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Bonjour,
    Le processus un photon/deux electrons est en effet interdit, mais, comme souvent en physique, cela veut simplement dire qu'il est nettement plus rare...

    Coussin : nous n'avons pas accès à ton article... Mais j'ai trouvé ceci qui dit peut-être la même chose :
    https://www.qub.ac.uk/icpeac2011/web...94a6be37f5.pdf

    A moins que le tien ne parle des autres possibilités plus faciles à observer, comme le knock off qui demande un impact ultérieur du premier ion avec un deuxième atome
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  12. #11
    XK150

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium


  13. #12
    Zefram Cochrane

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Ce que je comprends des articles (en Anglais) c'est que la double-ionisation n'est pas la conséquence de l'absorbion de l'énergie d'un photon par un noyau d'hélium et qui va éjecter deux électrons mais résulte que celui que aurait du être éjecté va entrer en collision avec le second. j'ai un peu de mal avec l'anglais, un résumé en français du processus serait sympa.
    merci d'avance
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  14. #13
    coussin

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Quelle importance ? Vous avez un état initial composé d'un atome d'hélium et d'un photon. Un état final composé d'un noyau d'hélium et de deux électrons libres. Point.
    Les différents états transitoires liants états initial et final ne sont pas importants. Ils n'interviennent que dans les détails du calcul de la section efficace.

    Quelle est votre question exactement ?

  15. #14
    Zefram Cochrane

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Ma question est est-ce que la relation un photon pour un électron libre est toujours valable?
    je fais la différence entre un photon pour deux électrons libres
    et un photon pour un électron libres qui percutant un autre aboutit à 2 électrons libres
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  16. #15
    Resartus

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Bonjour,
    Zefram : Je résume ce que j'ai compris :
    Il existe des processus de :
    1) knock out , où l'ion rencontre un autre atome et y perd un nouvel électron
    2) shake out, où l'atome a une certaine probabilité de perdre un deuxième électron au bout d'un certain temps (on peut imaginer que le nuage électronique restant a eu du mal à "suivre" son noyau)

    3) interaction directe du photon avec une paire d'électrons. C'est ce dernier cas que les auteurs de l'article ont réussi à identifier
    Le signe que c'est ce processus numéro 3 qui est en jeu, est que la vitesse du noyau est restée très faible (tâche centrale du graphique), alors que dans les deux premiers cas, il a acquis une énergie élevée venant du photon incident (événements sur la couronne)

    L'explication (pas très "quantique") donnée pour ce troisième type est que ces deux électrons ont une probabilité non nulle de se trouver très proches l'un de l'autre. Il faudrait pouvoir accéder à l'article cité en référence (Amusia et al.) pour voir le détail du calcul....
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  17. #16
    coussin

    Re : Atomistique. Ionisation de l'hélium

    Citation Envoyé par Resartus Voir le message
    Il faudrait pouvoir accéder à l'article cité en référence (Amusia et al.) pour voir le détail du calcul....
    J'y ai jeté un œil. C'est un article de théorie des collisions "pur et dur" où les différents processus intermédiaires (représentés par le diagramme de Feynman adéquat) sont étudiés et leur part respective dans la section efficace totale (branching ratio) étudiée en fonction de l'énergie.

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