ОЖЕ́-ЭФФЕ́КТ

ОЖЕ́-ЭФФЕ́КТ, ис­пус­ка­ние элек­тро­на ио­ни­зо­ван­ным ато­мом по­сле об­ра­зо­ва­ния ва­кан­сии в его внутр. элек­трон­ной обо­лоч­ке. Ис­пус­кае­мые элек­тро­ны об­ла­да­ют дис­крет­ным энер­ге­тич. спек­тром и на­зы­ва­ют­ся оже-элек­тро­на­ми. О.-э. экс­пе­ри­мен­таль­но от­крыт П. В. Оже в 1925 и объ­яс­нён тео­ре­ти­че­ски нем. фи­зи­ком Г. Вент­це­лем в 1927.

В со­от­вет­ст­вии с мо­де­лью Г. Вент­це­ля про­цесс об­ра­зо­ва­ния оже-элек­тро­нов сво­дит­ся к сле­дую­ще­му. При об­лу­че­нии ато­ма рент­ге­нов­ским из­лу­че­ни­ем, бы­ст­ры­ми элек­тро­на­ми или ио­на­ми про­ис­хо­дит ио­ни­за­ция ато­ма с об­ра­зо­ва­ни­ем ва­кан­сии в од­ной из внутр. элек­трон­ных обо­ло­чек. Соз­да­ние по­доб­ной ва­кан­сии пе­ре­во­дит атом в воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние, энер­гия ко­то­ро­го мно­го боль­ше по­тен­циа­ла ио­ни­за­ции ато­ма. Ре­лак­са­ция воз­бу­ж­де­ния ато­ма свя­за­на с за­пол­не­ни­ем ис­ход­ной ва­кан­сии элек­тро­ном из верх­них обо­ло­чек, при­чём из­бы­ток энер­гии мо­жет быть ли­бо из­лу­чён в ви­де фо­то­на, ли­бо пе­ре­дан др. элек­тро­ну. Вто­рой про­цесс и пред­став­ля­ет со­бой О.-э.; он воз­мо­жен при ус­ло­вии, что энер­гия, пе­ре­да­вае­мая элек­тро­ну, пре­вы­ша­ет энер­гию, не­об­хо­ди­мую для от­ры­ва дан­но­го элек­тро­на от ато­ма.

Ки­не­тич. энер­гия ℰ_к оже-элек­тро­на не за­ви­сит от энер­гии час­тиц пер­вич­но­го из­лу­че­ния и оп­ре­де­ля­ет­ся раз­но­стью энер­гий воз­бу­ж­дён­ных со­стоя­ний ато­ма: ℰ_к=ℰ₁-ℰ₂-ℰ₃, где ℰ₁ – на­чаль­ная энер­гия ио­ни­зо­ван­но­го ато­ма с ва­кан­си­ей во внутр. обо­лоч­ке, ℰ₂ – энер­гия ато­ма по­сле за­пол­не­ния этой ва­кан­сии од­ним из элек­тро­нов ато­ма, ℰ₃ – по­ро­го­вая энер­гия вы­ле­та дан­но­го оже-элек­тро­на из од­но­крат­но ио­ни­зо­ван­но­го ато­ма. В ря­де слу­ча­ев но­вые ва­кан­сии в элек­трон­ной обо­лоч­ке, об­ра­зо­вав­шие­ся в ре­зуль­та­те О.-э., в свою оче­редь, мо­гут ини­ции­ро­вать ис­пус­ка­ние оже-элек­тро­нов, вы­зы­вая кас­кад оже-пе­ре­хо­дов. В та­ких ато­мах уда­ле­ние од­но­го элек­тро­на из внутр. обо­лоч­ки при­во­дит к воз­ник­но­ве­нию мно­го­за­ряд­но­го ио­на.

На­чаль­ная ва­кан­сия во внутр. элек­трон­ной обо­лоч­ке с той или иной ве­ро­ят­но­стью мо­жет быть за­пол­не­на элек­тро­на­ми с разл. обо­ло­чек, по­это­му энер­ге­тич. спектр вы­ле­таю­щих из ато­ма оже-элек­тро­нов (оже-спектр) со­дер­жит до не­сколь­ких де­сят­ков пе­ре­кры­ваю­щих­ся ме­ж­ду со­бой оже-ли­ний. О.-э. име­ет ме­сто не толь­ко в изо­ли­ро­ван­ных ато­мах, но и в мо­ле­ку­лах, а так­же в твёр­дых те­лах. Энер­гия оже-элек­тро­нов оп­ре­де­ля­ет­ся свой­ст­ва­ми ис­пус­каю­щих их ато­мов, а так­же взаи­мо­дей­ст­ви­ем этих ато­мов с ок­ру­жаю­щи­ми ато­ма­ми. Это по­зво­ля­ет осу­ще­ст­в­лять хи­мич. ана­лиз ве­ще­ст­ва по оже-спек­трам (см. Оже-спек­тро­ско­пия).

Оже-элек­тро­ны обо­зна­ча­ют­ся в со­ответ­ст­вии с на­име­но­ва­ни­ем тех обо­ло­чек, пе­ре­хо­ды ме­ж­ду ко­то­ры­ми вы­зва­ли ис­пус­ка­ние дан­но­го элек­тро­на. Напр., элек­тро­ны, обо­зна­чае­мые KL_IM_II, ис­пус­ка­ют­ся с обо­лоч­ки М_II при за­пол­не­нии на­чаль­ной ва­кан­сии на K-обо­лоч­ке элек­тро­ном с обо­лоч­ки L_I (со­от­вет­ст­вен­но, на обо­лоч­ках М_II и L_I об­ра­зу­ют­ся ва­кан­сии).

О.-э. яв­ля­ет­ся ча­ст­ным слу­ча­ем ши­ро­ко­го клас­са бе­зыз­лу­ча­тель­ных про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих в атом­ных и мо­ле­ку­ляр­ных сис­те­мах. В пер­вых тео­ре­тич. мо­де­лях это яв­ле­ние рас­смат­ри­ва­лось как ре­зуль­тат ис­пус­ка­ния кван­та элек­тро­маг­нит­но­го из­лу­че­ния элек­тро­ном, за­пол­няю­щим на­чаль­ную ва­кан­сию с по­сле­дую­щим по­гло­ще­ни­ем это­го кван­та элек­тро­ном, по­ки­даю­щим атом. В бо­лее совр. мо­де­лях О.-э. рас­смат­ри­ва­ет­ся как ре­зуль­тат ав­то­ио­ни­за­ции (см. Ав­то­иони­за­ци­он­ное со­стоя­ние).

В ядер­ной фи­зи­ке су­ще­ст­ву­ет эф­фект, ана­ло­гич­ный О.-э., ког­да энер­гия воз­бу­ж­дён­но­го со­стоя­ния яд­ра пе­ре­да­ёт­ся од­но­му из элек­тро­нов ато­ма (см. Кон­вер­сия внут­рен­няя).