Fotonionisatsioonis

Fotonionisatsioonis on füüsikas protsess, kus aatomist või molekulist väljub elektron, kui sellele antakse piisavalt energiat fotoni (valguse kiirguse osakese) vormis. See on üks peamisi ionisatsiooni viise, kus elektroni energiatasemet ületatakse fotoni energiaga, mitte nagu termilise või kiirgusega põhjustatud ionisatsioonis, kus energiat antakse üle osakeste või molekulide kokkupõrgete kaudu.

Fotonionisatsiooni protsess toimub siis, kui fotoni energia on suurem või võrdne elektroni ionisatsioonenergiaga. Ionisatsioonenergia on minimaalne energia, mida vaja on, et elektron vabaneks aatomist või molekulist. Näiteks vesiniku aatomis on ionisatsioonenergia umbes 13,6 elektronvolti (eV), mis vastab fotonile, mille pikkus on umbes 91,1 nanomeetrit (UV-alal).

Fotonionisatsioonis kasutatakse tihti röntgenikiirgust või ultraviolettkiirgust, sest nende fotonite energia on piisavalt suur, et põhjustada ionisatsiooni. See protsess on oluline mitmesuguste analüütilistes meetodites, näiteks massispektromeetrias, kus fotonionisatsiooni abil saadakse ioniseeritud molekule, mis edasi analüüsitakse massispektromeetris. Fotonionisatsioon on ka oluline astrofüüsikas, kus see protsess mõjutab kosmiliste gaaside ja praami omadusi.

Fotonionisatsiooni kiirus sõltub fotoni intensiivsusest, fotoni energiast ja aatomi või molekuli omadustest. Protsessi kirjeldamiseks kasutatakse fotonionisatsiooni risti, mis näitab, kuidas ionisatsiooni kiirus sõltub fotoni energiast. Fotonionisatsioon on üks peamisi protsesse, mis mõjutavad ioniseerunud aine omadusi ja on oluline paljudes teaduse ja tehnoloogia valdkonnades.