Erniedrigung Der Ionisierungsenergie in Einem Plasma [German]

Die Ionisierungsenergie eines Atoms ist eine wohldefinierte Gr e. Sie ist diejenige Energie, die aufgewandt werden mu , um ein isoliertes Atom aus dem Grundzustand in ein ruhendes Elektron und ein Ion im Grundzustand zu ber- f hren. Befindet sich das Atom in einem u eren elektrischen Feld, so wird f r die gleiche Umwandlung eine geringere Energie ben tigt. Dieses Ph nomen l t sich als Erniedrigung der Ionisierungsenergie interpretieren. Zu seiner anschaulichen Erkl rung betrachten wir den einfachsten Fall eines zeitlich kon- stanten und r umlich homogenen elektrischen Feldes. Die Potentialverteilungen in der Umgebung des Atomkernes ohne und mit berlagerung dieses Feldes sind in den Abb. 1 a und 1 b schematisch dargestellt. Offenbar gen gt unter der Einwirkung des elektrischen Feldes eine Energie geringer als die Ionisierungsenergie zur _. U 0 durch Tunneleffekt sei hier unber cksich1 a) ground stare ------------ -----u=o ground state Abb. 1 Schematische Darstellung der Potential verteilung in der Umgebung eines Atomkerns mit, (1 b), und ohne, (1 a), berlagerung eines konstanten, homo- genen elektrischen Feldes Bei Anwesenheit des Feldes wird die Ionisierungsenergie wegen der Erniedri- gung des Potential walles auf der linken Seite verringert 9 In einem Plasma ist ein Atom der Einwirkung des elektrischen Mikrofeldes ausgesetzt. Wir erwarten deshalb auch im Plasma eine Erniedrigung der Ioni- sierungsenergie. Die Situation ist jedoch hier wegen der r umlichen Struktur und des nichtstation ren Charakters des Mikrofeldes kompliziert.