Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-08-2021

Elektronenstoot

betekenis & definitie

m., methode uit de atoomfysica, die ten doel heeft de theorie van de atomen te toetsen en nieuwe gegevens over de samenstelling van atomen te verkrijgen.

De elektronenstoot maakt gebruik van het kenmerkende gegeven van de atoomtheorie, dat een atoom niet elke willekeurige inwendige energie kan hebben, maar dat deze energie slechts enkele discrete waarden kan aannemen (zie atoommodel). In de normale toestand heeft het atoom de laagste energie (E1). Laat men door een gas, waarvan alle atomen (resp. moleculen) zich in de normale toestand bevinden, een bundel elektronen gaan, waarvan de snelheid geregeld kan worden, dan zal een aantal elektronen met de atomen in botsing komen. Is de snelheid van de elektronen klein, dan zullen zij na de botsing dezelfde snelheid hebben als vóór de botsing: overdracht van energie van het elektron op het atoom is niet mogelijk. De energie E1 van het atoom kan alleen toenemen, als het in een volgende discrete energietoestand komt met energie E2. Tussenliggende toestanden zijn niet mogelijk.

Als de energie van het elektron kleiner is dan het verschil van E2 en E1, dan is dit niet groot genoeg om de energie van het atoom te veranderen. Als de energie van het elektron groter of gelijk is aan het verschil E2-E1 dan bestaat wel de mogelijkheid dat het voortvliegende elektron een energie van dit bedrag afstaat aan het atoom. Bij dit proces worden de elektronen sterk verstrooid. Bewegende elektronen voeren een elektrische lading mee en vormen dus een elektrische stroom, die men kan meten. De sterkte van die stroom (de per seconde getransporteerde lading) hangt af van het aantal elektronen dat per seconde op de collector-elektrode komt. Wanneer sommige elektronen bij botsingen met de atomen uit hun baan verstrooid worden, dan wordt dit door een vermindering van de stroomsterkte merkbaar. Door het aanleggen van een elektrostatisch tegenveld is het mogelijk door zuiver elektronische metingen het energieverschil van de verschillende toestanden van het atoom te bepalen.

Als een atoom door een botsing met een elektron uit de toestand van laagste inwendige energie E1 in de toestand E2 is overgebracht, dan valt het na korte tijd weer terug in de oude toestand E1. Hierbij wordt licht uitgezonden. Dit wordt door de proef bevestigd; tegelijk met de plotselinge energievermindering van de bundel elektronen neemt men bepaalde lichtquanten waar. De methode van de elektronenstoot wordt gebruikt voor de bepaling van energieniveaus in atomen en moleculen met een precisie van 0,01 eV. Vooral voor het onderzoek van zgn. verboden overgangen is deze methode van belang.

< >