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Les ions négatifs de l’oxygène atomique et moléculaire

Les propriétés, les modes de formation et de destruction des ions négatifs de l’oxygène atomique et moléculaire sont examinés en détail, en utilisant la théorie quantique pour interpréter et amplifier les informations expérimentales quelque peu maigres. Un examen détaillé de la configuration excitée (Lf) 2(2j) 2 (2/>) 4(3s) de O- est effectué pour tenter de décider si elle peut donner lieu à l’état excité stable observé dans lequel l’électron attaché a une énergie de liaison presque nulle. Ceci est important dans les phénomènes de fixation, de détachement et de diffusion d’électrons, car des effets de résonance se produiront si la configuration est au bord de la stabilité ou de l’instabilité. Les équations de Hartree-Fock ont été résolues pour les termes les plus profonds (4P et 2P) de cette configuration, les effets de polarisation étant permis par l’introduction d’un terme impliquant une polarisabilité p considérée comme un paramètre réglable. Les termes P excités stables ne sont trouvés que lorsque p est deux à quatre fois plus grand que la polarisabilité de O déduite de la réfractivité de 0 2. Ceci n’exclut pas complètement l’identification de l’état excité comme appartenant à la configuration considérée. Pour examiner les effets de résonance possibles, on calcule des taux de fixation et de décollement radiatifs pour une variété de valeurs du paramètre de polarisabilité p. La variation rapide de ces grandeurs avec p dans la région où existe un niveau réel ou virtuel de l’électron 3^, de faible énergie, rend peu probable que des valeurs théoriques définies puissent être données jusqu’à ce que davantage d’informations sur la valeur propre de p soient fournies. Pendant ce temps, le paramètre p fournit une corrélation commode des probabilités des deux processus avec l’énergie de l’électron 3 *. Les autres processus d’attachement et de détachement possibles impliquant O et 0 ~ sont également discutés. Afin d’interpréter les expériences sur les attachements d’essaims d’électrons en 0 2 et de décider comment extrapoler les résultats aux basses pressions, les états électroniques profonds de O ^ » sont examinés en détail, en utilisant les méthodes empiriques couramment utilisées dans l’étude de la structure moléculaire. On constate que leur distribution est de nature à rendre très improbable la formation d’ions Ofl~ avec une probabilité appréciable par fixation d’électrons lents à Oz à basse pression, par un processus indépendant de la pression autre que la fixation radiative directe. Cependant, des difficultés et des incertitudes considérables sont rencontrées pour tenter une interprétation détaillée des résultats expérimentaux aux pressions plus élevées et d’autres expériences sont nécessaires. Dans la dernière section, la formation de paires d’ions chargés de manière opposée à partir de molécules par impact d’électrons ou de quanta de lumière est étudiée en termes de théorie du croisement des courbes d’énergie du potentiel moléculaire. La même théorie est également appliquée pour obtenir des informations sur l’amplitude possible de la section transversale pour la neutralisation mutuelle d’ions chargés de manière opposée par transfert d’électrons à l’impact. On montre qu’une section transversale comprise entre 10 ~ 13 et 10-12 cm.2 est très susceptible de se produire pour les ions d’oxygène atomique, mais l’apparition d’un aussi haut que 1CH1 cm.2 est le plus improbable. Un résumé détaillé des résultats et des conclusions est donné.