Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 49. 7 december 1946 - Geiger—Müllerrörets verkningssätt och användning, av Kai Siegbahn
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14 december 1946
1267
registrerade en impuls fick man också en
urladdning genom det andra röret. Så blev emellertid
inte fallet, när båda rören voro fyllda med en
självsläckande blandning. Genom att placera ett
magnetfält som avböjde eventuella elektroner
kunde man vidare visa att det var fotoner, som
överförde urladdningen från det ena röret till det
andra.
För att förstå mekanismen vid
fotonabsorptio-nen är det nödvändigt att något dröja vid ett
begrepp, som förekommer inom
bandspektrosko-pin, nämligen predissociationen. Som bekant
uppdelas en molekyls energi i tre olika delar. Man
har för det första att ta hänsyn till
höljeelektronernas konfiguration, för det andra utför
molekylens olika atomer en vibrationsrörelse
gentemot varandra och för det tredje utför molekylen
en rotationsrörelse. Vardera svängningstillståndet
karakteriseras genom vissa bestämda kvanttal.
Varje sådan kombination av olika kvanttal ger
ett diskret energitillstånd åt molekylen. När
molekylen emitterar eller absorberar energi motsvarar
detta en övergång mellan två energitillstånd,
vardera karakteriserade genom sin kombination
av kvanttal.
En förändring i elektronkonfigurationen betyder
ur energisynpunkt relativt mycket mera än en
ändring av vibrations- eller rotationsrörelsen.
Detta framgår av fig. 5. De två kraftigt dragna
linjerna representera energitillstånden hos en
molekyl vid två olika närbelägna
elektronkonfigurationer. Övriga linjer motsvara molekylens
energi, när molekylens vibrationsenergi ökas
stegvis. Allteftersom vibrationsenergin ökas, ligga
energinivåerna allt tätare för att slutligen övergå
i ett kontinuum. Kontinuum innebär att
molekylen dissocierar.
Av intresse i detta sammanhang är att
excite-rade, diskreta tillstånd i det högra
energinivå-diagrammet ur energisynpunkt ligger över den
gräns, som i det vänstra diagrammet innebär, att
molekylen dissocierar. En molekyl, vars
elektronhölje exciterats genom absorption av en foton,
kan alltså existera enligt det högra diagrammet
trots att fotonens energi är större än vad som
Fig. 5. Predissociation.
motsvarar dissociationsenergin enligt det vänstra.
För tvåatomiga molekyler gäller dock som regel
att molekylens grundtillstånd efter mycket kort
tidsrymd (10—7—10-"s s) åter uppsökes genom
att en foton utsändes (fluorescensstrålning). Så
är emellertid icke fallet hos fleratomiga
molekyler, som innehålla fyra eller fler atomer. Här
försiggår i stället en annan process. En
fler-atomig molekyl, vars elektronhölje exciterats
genom absorptionen av en foton, kan om
foto-nens energi är tillräckligt stor övergå i ett
sådant energetiskt tillstånd att molekylen
dissocierar i stället för att åter emittera en foton.
Övergången mellan två sådana tillstånd
illustreras genom pilen i fig. 5. Närvaron av denna
process ger sig spektroskopiskt till känna därigenom
att den absorptionslinje, som motsvarar
ifrågavarande energinivås excitation, blir mer eller
mindre diffus. Fenomenet brukar förklaras som
ett kvantmekaniskt resonansförlopp mellan å ena
sidan den diskreta energinivå i högra
diagrammet samt å andra sidan den kontinuerliga
energifördelningen till vänster. En sådan strålningslös
omlagring i molekylen benämnes predissociation.
För fyratomiga molekyler är som regel
predisso-ciationsfenomenet så utpräglat, att de diffusa
absorptionslinjerna helt täcka varandra och
tillsammans bilda ett kontinuum. Så t.ex. uppvisar
metan kontinuerlig absorption av fotoner, vilkas
våglängd är mindre än 1 400 Å. Det är därför
uppenbart att metan kan användas som släckgas
i ett argonfyllt rör, eftersom de exciterade
argon-atomerna utsända fotoner i det ultravioletta
området mellan våglängderna 1 070 Å till 790 Ä.
Genom att studera absorptionsspektrum är det på
detta sätt möjligt att från fall till fall avgöra vilka
gaser som äro användbara som släckgaser.
Under det att tvåatomiga gaser mera i
undantagsfall predissociera och därför icke lämpa sig
som släckgaser inta de treatomiga en
mellanställning, eftersom här absorptionslinjerna ofta
endast till en del täcka varandra.
Själva släckförloppet tillgår nu på följande sätt.
Vi anta, att GM-rörsblandningen består av 90 torr
argon och 10 torr etylalkohol, en mycket vanlig
sammansättning. Efter elektronlavinens
upphörande börjar det positiva jonmolnet av
argonjoner att röra sig mot cylindern. Varje sådan jon
skulle på sin väg till väggen komma alt kollidera
omkring 105 gånger mot etylalkoholmolekyler.
För varje sådan kollision förefinnes en viss
sannolikhet för att argonjoner beröva
alkoholmolekylen en höljeelektron och neutraliseras,
samtidigt som den nybildade alkoholjonen
fortsätter mot väggen. Jonisationsspänningen för
etylalkohol (11,3 V) är mindre än för argon (15,7
V) varför den motsatta processen icke kan
försiggå. Eftersom antalet kollisioner är så stort,
kommer på detta sätt inga argonjoner att nå
väggen. Vid varje neutralisation av argonjoner
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
