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2024-11-15T20:12:48Z

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Die '''Autoionisation''' ist ein Effekt, der bei Atomen oder Molekülen auftreten kann, wenn ein angeregter Zustand oberhalb der [[Ionisationsenergie]] liegt. Dies kann vorkommen, wenn zwei oder mehr [[Elektron]]en gleichzeitig angeregt werden. Die Übertragung der Energie des ersten auf das zweite Elektron kann zur [[Ionisation]] führen.

Es kann aber auch ein Elektron ausgesandt werden, wenn zuvor nur ein Elektron angeregt wurde.
Beim Zerfall dieses angeregten Zustands kann die frei werdende Energie direkt als Photon emittiert werden ([[Fluoreszenz]]), oder das angeregte Elektron überträgt seine Energie auf ein ''schwächer gebundenes'' Elektron, welches dann als sogenanntes [[Auger-Effekt|Auger-Elektron]] emittiert werden kann.

== Anregung von zwei Elektronen ==
[[Datei:Autoionisation.svg|miniatur|Darstellung der Autoionisation mit zwei Valenzelektronen]]
Werden bei einem Atom mit zwei [[Valenzelektronen]] (z. B. [[Beryllium]] - 2s) beide in höhere Zustände angeregt, so ergibt sich die gesamte Anregungsenergie des Atoms:

<math> E = E_\mathrm{1} + E_\mathrm{2} + \Delta E</math>

wobei <math>E_\mathrm{1}</math> und <math>E_\mathrm{2}</math> die Energien der Einzelanregungen der Elektronen sind und <math>\Delta E</math> die durch die Anregung geänderte Wechselwirkungsenergie zwischen den angeregten und den restlichen Elektronen (in den unteren Schalen) ist.

Dieser doppelt angeregte Zustand kann entweder durch Aussendung zweier [[Photonen]] oder durch Energietransfer vom einen zum anderen Elektron ausgeglichen werden. Da auch bei letzterem Vorgang die [[Energieerhaltungssatz|Energieerhaltung]] gelten muss, ist der Energieübertrag i. A. nur möglich, wenn ein passender Zustand für hoch angeregte [[angeregter Zustand|Einzelelektronenanregung]] existiert. Für diskrete Energie ist dies jedoch sehr unwahrscheinlich und so kann der Vorgang nur für Energien <math>E > 0</math> beobachtet werden, da freie Elektronen kein diskretes Energiespektrum haben. Liegt die Gesamtenergie <math>E</math> oberhalb der Ionisationsenergie eines einfach angeregten Elektrons, kann die Übertragung der Energie <math>E_\mathrm{1}</math> auf das zweite Elektron zur Ionisation führen, bei der das Elektron das Atom verlässt und dieses zu einem positiven Ion mit [[Elektrische Ladung#Gesamtladung|Gesamtladung]] <math>+1</math> führt.

== Siehe auch ==
*[[Angeregter Zustand]]
*[[Auger-Effekt]]

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[[Kategorie:Atomphysik]]

Autoionisation - Versionsgeschichte

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