No.2ベストアンサー
- 回答日時:
Yo-Na-Cさんの質問は難しすぎる質問なんだけど、アドバイスします。
つまり、光子と高速電子の違いに帰着する問題ですね。
考え方:
まず光子ですが、運動量P=h/λp ですから、波長λpほどの空間にエネルギー
素片(h)があって原子核軌道電子にエネルギーを与えるのです.
原子核軌道電子も記述上は、Kh/λ ですね。
このときの λ=2πr×(1/α^2)=2π(r/α^2)=2πRa
{hはプランク定数、rは静止電子の電子半径、αは微細構造定数、Raはボーア半径(原子核の半径)K:定数}
原子核電子は、光子と同じエネルギー分布状態にあります。だから光子のほうが励起確率は高いといえます。
高速電子は、静止状態で球形空間(半径2πrの球)にエネルギー素片(h)が分布しており、加速によりこのエネルギー分布が変化していきます。
(塊のコイルばねを伸ばしていく感じですね。)
高速電子も光の速度近くになれば光子と同じエネルギー分布(ドブロイ波)
になりますが、それ以下では、エネルギー占有状態が波長ほどの空間では
ないので励起確率は小さくなり、反射などがおこり格子雑音に変換されますね。
ということで、:mmky:のアドバイスは、ずばり、
「光子のほうが、同じ軌道電子を励起する確率は高い。」です。
参考になるかな?
mmkyさん、アドバイスありがとうございます。光子と高速電子とでは(高速電子の速度にも依存しますが)エネルギーの空間的な密度が異なる、ということなのですね。
大変参考になりました。ありがとうございました。
No.1
- 回答日時:
勉強中なんで、ズバッと答えがわからないんですが、
衝突断面積(collision cross section)は、電子ー電子、
電子ーイオン、イオンーイオンだけのような気がします。
光子→軌道電子で、軌道電子を励起する場合、
逆制動放射の式であらわせるのではないでしょうか。
つまり、最終的に考えているのが、電子、光子が軌道電子を励起する場合、
どっちの方が励起できるか、どちらの方がエネルギーを与えるかという質問と
と同じかと。
どの原子番号と場の温度などによって変わると思います。
ん~、誰か詳しい人、お願いします。
全然ダメですね、すみません。
この回答への補足
creolさん、さっそくのご回答ありがとうございます。
用語の使い方が正しくなかったかも知れません。私が知りたいのは、ある原子の同じ電子軌道の電子を励起するのに、励起源として光子を用いるのと、高速電子を用いるのとで、一般にどちらが遷移確率が高いのでしょうか? ということです。
(1 photonあたり、1 electronあたりに換算して)
引き続きご回答・アドバイスよろしくお願いいたします。
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