Warum können freie Lithiumatome nicht an einem Auger-Prozess teilnehmen?

Sollte es nicht möglich sein, dass ein einfallendes Photon eines der 1s-Elektronen in einen 2p-Zustand (oder einen mit noch höherer Energie) anregt und das angeregte Elektron dann auf 1s zurückfällt und das 2s-Elektron herausschmeißt?

Gibt es einen grundlegenden Grund, der diesen Prozess verbietet, oder ist er nur sehr unwahrscheinlich, oder wird er nicht "Auger-Prozess" genannt, weil das erste Elektron angeregt anstatt herausgeschleudert wird?

Sind drei genug? 2 in 1s und 1 in 2s, wenn Sie also die 1s ausschalten, fallen die 2s hinein und es strahlt einfach. Es gibt nichts anderes in 2s oder 2p, um es abzuschlagen. (Die Einsen können nicht abgebaut werden, da die Energie nur ausreicht, um sie auf 2s zu bringen.) Oder verstehe ich Ihre Frage falsch?
Ist es nicht möglich, dass das 1s-Elektron auf 2s angeregt wird, anstatt ausgeknockt zu werden? In diesem Fall gibt es zwei Elektronen in 2s.
Äh, wie kommst du auf 2 in 2s? Das zweite Photon im Auger-Prozess stammt von einem Elektron der äußeren Schale, das in einen niedrigeren Energiezustand übergeht. Also wird mindestens eines der Elektronen in 1s enden. Außerdem, was denkst du an den Auger-Prozess? Mein Verständnis von Auger ist "1 Photon rein, 2 Elektronen raus", wobei das Atom +2 Ladung aufnimmt.
Ich hatte den Eindruck, dass "1 Photon rein, 1 Elektron raus" auch ein möglicher Auger-Prozess wäre, aber vielleicht irre ich mich. In diesem Fall könnte das einfallende Photon ein Elektron aus der 1s-Schale anregen. Dann könnten zwei Elektronen in der 2s-Schale und eines in der 1s-Schale sein. Ein 2s-Elektron könnte auf 1s zurückfallen und das andere 2s-Elektron herausschmeißen. Gilt dies nicht als Auger-Prozess?
Oder besser, das 1s-Elektron wird in einen 2p-Zustand angeregt, so dass die Auswahlregel für elektrische Dipole erfüllt ist.
Es ist lange her, seit ich mich mit Atomphysik beschäftigt habe, daher kann ich nicht sicher sagen, was als Auger gezählt wird. Und ja, ich habe die Auswahlregel vergessen; aber wenn Sie das beachten, wäre dann nicht auch der 2s - 1s Übergang verboten?
Aber ich denke, grundsätzlich hast du recht, der Auger-Prozess sollte im Prinzip verfügbar sein, wenn du drei Elektronen hast. Wenn also irgendetwas freies Lithium verbietet, müsste es etwas Spezifisches über die Energieniveaus geben.
Ich denke, dass der 2s-1s-Übergang möglich sein sollte, da er nur ein virtuelles Photon erfordert, das nicht durch elektromagnetische Auswahlregeln begrenzt ist. Ich habe den Inhalt der Frage geändert, um unsere Diskussion widerzuspiegeln!
Ich dachte, "benötigt ein virtuelles Photon" sei dasselbe wie "durch die Dipolauswahlregeln verboten".

Antworten (1)

Ich bin kein Experte für den Auger-Effekt, aber die Wikipedia-Seite zur Auger-Elektronenspektroskopie scheint darauf hinzudeuten, dass Auger-Effekte in Lithium beobachtet werden können . Wie @WillieWong in den Kommentaren betont, funktioniert der übliche Auger-Effekt nicht: Wenn der Laser einfach ein 1s-Elektron entfernt, bleibt eine 1s übrig 1 2s 1 Konfiguration, die nicht zu Li ionisieren kann + + da das angeregte Elektron den Boden nur bis zu 2 Sekunden lang stoßen kann (und selbst dieser Übergang ist aus, da der Endzustand mit dem Anfangszustand identisch ist!).

Es ist jedoch prinzipiell möglich, dass der Laser gleichzeitig – oder nacheinander – ein Lithiumatom ionisiert und das Ion anregt und es in einer Konfiguration von 2s belässt 1 2p 1 oder höher. (Wie in den Kommentaren gesagt, 2s 2 ist durch Dipolauswahlregeln ausgeschlossen.) Eine solche Konfiguration (oder eine ähnliche) hätte genug Energie, um eines der Elektronen in einem Auger-Übergang auszutreiben.

Der Haken an der Sache ist, dass ein einzelner Laserpuls zwar beides kann, ein einzelnes Laserphoton jedoch nicht. Das Verlassen eines doppelt angeregten Ions ist für schwache Pulse ein Zwei-Photonen-Prozess, da zwei Übergänge durchgeführt werden müssen, von denen jeder ein Photon vernichtet. Als solches ist es doppelt so unwahrscheinlich wie die 1s 1 2s 1 Übergang, oder anders ausgedrückt, er skaliert quadratisch mit der Laserintensität. Glücklicherweise ist es möglich, Pulse zu erzeugen, die stark genug sind, um dies zu ihrem Vorteil zu nutzen (oder tatsächlich die Situation weit aus dem Störungsbereich herauszunehmen, in dem Photonen sinnvolle Konzepte sind) und starke Intensitäten zu verwenden, um alle möglichen interessant angeregten Ionenelektronenkonfigurationen zu hinterlassen. Solange einige davon zu Auger-Elektronen führen, sind diese relativ leicht zu erkennen, da sie recht charakteristische Signaturen haben.

Ich glaube, wenn Leute sagen, dass ein Auger-Effekt in Lithium beobachtet werden kann (wie auf Wikipedia), meinen sie normalerweise gebundenes Lithium, da es mehr Elektronen zur Verfügung hat. Sie sagen, dass der Laser das Atom gleichzeitig ionisieren und anregen müsste. Aber was ist damit, es nicht zu ionisieren? Kann der Laser das Atom nicht einfach auf eine 1s anregen? 1 2s 1 2p 1 Zustand?
Warum können freie Lithiumatome nicht an einem Auger-Prozess teilnehmen?
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