Идеальная жидкость
| Вид материала | Документы |
- Профессор Валерий Кирилович Кедринский Динамика одиночной полости в жидкости (математические, 40.82kb.
- Исследование адсорбции пав на границах раздела жидкость-газ и жидкость-твердое тело, 40.56kb.
- Идеальная пара для стимуляции и синхронизации охоты у коров, 170.7kb.
- Мама, папа, я – идеальная семья, 31.08kb.
- Список принятых докладов, 185.98kb.
- Идеальная модель экономического устройства общества предполагает использование механизма, 26.68kb.
- Назначение фильтров и их место в измерительной системе, 159.98kb.
- Краткий справочник по проектированию и бурению скважин на воду, 2392.28kb.
- Алексушин И. Н, 128.72kb.
- В. В. Радаев Рынок как идеальная модель и форма хозяйства, 285.76kb.
грозовые разряды (гром), взрывы, орудийные выстрелы; в земной коре — сотрясения и вибрации от самых разнообразных источников.
Для И. характерно малое поглощение в разл. средах, вследствие чего он может распространяться на очень далёкие расстояния. Это позволяет определять места сильных взрывов или положение стреляющего орудия, предсказывать цунами, исследовать верх. слои атмосферы, св-ва водной среды.
• Ш у л е й к и н В. В., Физика моря, изд., М., 1968; К о у л Р., Подводные взрывы, пер. с англ., М., 1950.
ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ (ИК спектроскопия), раздел оптич. спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ИК области спектра (см. Инфракрасное излучение). И. с. занимается гл. обр. изучением молекулярных спектров, т. к. в ИК области расположено большинство колебат. и вращат. спектров молекул.
И. с. исследует ИК спектры как поглощения, так и излучения. При прохождении ИК излучения через в-во происходит его поглощение на частотах, совпадающих с нек-рыми собственными колебат. и вращат. частотами молекул или с частотами колебаний крист. решётки. В результате интенсивность ИК излучения на этих частотах падает — образуются полосы поглощения (рис.). Количеств. связь между интенсивностью I прошедшего через в-во излучения, интенсивностью I0 падающего излучения и величинами, характеризующими поглощающее в-во, даётся Бугера — Ламберта — Бера законом.
Зависимость интенсивности падающего на в-во I0() и прошедшего через в-во I() излучения (1 2, 3,...— собственные частоты в-ва, заштрихованные области — полосы поглощения).
На практике обычно ИК спектр поглощения представляют графически в виде зависимости от частоты v (или длины волны =c/) ряда величин, характеризующих поглощающее в-во: коэфф. пропускания T()=I()/I0(); коэфф. поглощения A()=1-Т(): оптич. плотности D ()=ln[l/T()] =()cl, где () — показатель поглощения, с — концентрация поглощающего в-ва, l — толщина поглощающего слоя в-ва. Поскольку D () пропорц. () и с, она обычно применяется для количеств. спектрального анализа. Исследование ИК спектров твёрдых, жидких и газообразных сред обычно производится с помощью разл.
226
ИК спектрометров (см. Спектральные приборы).
Число полос поглощения в спектре ИК излучения, их положение, ширина и форма, величина поглощения определяются структурой и хим. составом поглощающего в-ва и зависят от его агрегатного состояния, темп-ры, давления и др. Поэтому изучение колебательно-вращат. и чисто вращат. спектров методами И. с. позволяет определять структуру молекул, их хим. состав, моменты инерции молекул, величины сил, действующих между атомами в молекуле и др. Вследствие однозначности связи между строением молекулы и её мол. спектром И. с. широко используется для качеств. и количеств. спектрального анализа. Изменения параметров ИК спектров (смещение полос поглощения, изменение их ширины, формы, величины поглощения), происходящие при переходе из одного агрегатного состояния в другое, при растворении, изменении темп-ры, давления, позволяют судить о величине и хар-ре межмолекулярных взаимодействий. И. с. также находит применение в исследовании строения ПП материалов, полимеров, биол. объектов и непосредственно живых клеток. Быстродействующие спектрометры позволяют получать спектры поглощения за доли с и используются при изучении быстропротекающих хим. реакций. Применение специальных зеркальных микроприставок даёт возможность получать спектры поглощения очень малых объектов, что представляет интерес для биологии и минералогии. И. с. играет большую роль в создании ИК лазеров и исследовании их спектров излучения. Использование в кач-ве источников излучения ИК лазеров с перестраиваемой частотой излучения позволяет получать ИК спектры с очень высоким разрешением (см. Лазерная спектроскопия).
• См. лит. при ст. Инфракрасное излучение.
В. И. Малышев.
ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (ИК излучение, ИК лучи), электромагнитное излучение, занимающее спектр. область между красным концом видимого излучения (с длиной волны 0,74 мкм) и KB радиоизлучением (~1 — 2 мм). ИК область спектра обычно условно разделяют на ближнюю (0,74—2,5 мкм), среднюю (2,5— 50 мкм) и далёкую (50—2000 мкм). И. и. открыто англ. учёным В. Гершелем (1800).
Спектр И. и. (как и видимого излучения) может быть линейчатым (излучение возбуждённых атомов или ионов, т. е. атомные спектры), непрерывным (спектры излучения нагретых твёрдых и жидких тел) и полосатым (излучение возбуждённых молекул, т. е. молекулярные спектры).
Оптические свойства в-в (прозрачность, коэфф. отражения, коэфф. преломления) в И. и., как правило, значительно отличаются от оптич. св-в
тел в видимой и УФ областях. Многие в-ва, прозрачные для видимого света, оказываются непрозрачными в нек-рых областях И. п., и наоборот. Так, слой воды толщиной в неск. см непрозрачен для И. и. с >1 мкм (поэтому вода часто используется как теплозащитный фильтр); пластинки Ge и Si, непрозрачные в видимой области, прозрачны в И. и. (Ge для >1,8 мкм, Si для >1,0 мкм); чёрная бумага прозрачна в далёкой ИК области. В-ва, прозрачные для И. и. и непрозрачные для видимого света, используются в кач-ве светофильтров при выделении И. и.
Отражат. способность большинства металлов в И. и. значительно выше, чем в видимом свете, и возрастает с увеличением (см. Металлооптика). Напр., коэфф. отражения Al, Au, Ag, Cu для И. и. с =10 мкм достигает 98%. Жидкие и твёрдые неметаллич. в-ва обладают в ИК диапазоне селективным отражением, причём положение максимумов отражения зависит от хим. состава в-ва.
Проходя через земную атмосферу, И. и. ослабляется в результате рассеяния и поглощения. Азот и кислород воздуха не поглощают И. и. и ослабляют его лишь в результате рассеяния, к-рое, однако, для И. и. значительно .меньше, чем для видимого света. Н2О, СO2, O3 и др. в-ва, имеющиеся в атмосфере, селективно поглощают И. и. Особенно сильно поглощают И. и. пары воды (полосы поглощения Н2О расположены почти во всей ИК области спектра), а в средней ИК области — СО2. В приземных слоях атмосферы в средней ИК
Кривая пропускания атмосферы в области 0,75—14 мкм. «Окна» прозрачности: 2,0—2,5 мкм; 3,2—4,2 мкм; 4,5—5,2 мкм, 8,0 —13,5 мкм. Полосы поглощения с максимумами при =0,93; 1,13; 1,40; 1,87; 2,74 мкм принадлежат парим воды; при =2,7 и 4,26 мкм — углекислому газу и при 9,5 мкм—озону.
области имеется лишь небольшое число «окон», прозрачных для И. и. (рис.). Наличие в атмосфере взвешенных ч-ц дыма, пыли, мелких капель воды (дымка, туман) — приводит к дополнит. ослаблению И. и. в результате рассеяния его на этих ч-цах, причём величина рассеяния зависит от соотношения размеров ч-ц и . При малых размерах ч-ц (возд. дымка) И. и. рассеивается меньше, чем видимое излучение (это используется в ИК фотографии).
Источники И. и. Мощный источник И. и.— Солнце, ок. 50% его излучения лежит в ИК области. На И. и. приходится значит. доля (от 70 до 80%) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью. И. и.
испускают угольная электрич. дуга и разл. газоразрядные лампы. Для радиац. обогрева помещений применяют спирали из нихромовой проволоки, нагреваемые до темп-ры ~950 К. В научных исследованиях применяют спец. источники И. п.: ленточные вольфрамовые лампы, штифт Нернста, глобар, ртутные лампы высокого давления и др. Излучение нек-рых лазеров также лежит в ИК области спектра [напр., лазеров на неодимовом стекле — 1,06 мкм, гелий-неоновых лазеров — 1,15 мкм и 3,39 мкм, СО2-лазеров — 10,6 мкм, ПП лазеров на InSb — 5 мкм; лазер на парах Н2O может излучать большое число линий в широкой ИК области, включая далёкую (120 и 220 мкм)].
Приёмники И. и. основаны на преобразовании энергии И. и. в др. виды энергии, к-рые могут быть измерены обычными методами. В тепловых приёмниках поглощённое И. и. вызывает повышение темп-ры термочувствит. элемента, к-рое и регистрируется. В фотоэлектрич. приёмниках поглощённое И. и. приводит к появлению или изменению электрич. тока или напряжения. Фотоэлектрич. приёмники, в отличие от тепловых, явл. селективными, т. е. чувствительными лишь в определ. области спектра. Спец. фотоэмульсии чувствительны к И. и. до =1,2 мкм.
Применение И. и. Используют И. и. в научных исследованиях, при решении большого числа практич. задач, в военном деле и пр. Спектры испускания и поглощения И. и. исследуют с целью изучения структуры электронной оболочки атомов, определения
структуры молекул, а также для качеств. и количеств. спектрального анализа. Благодаря различию коэфф. рассеяния, отражения и пропускания тел в видимом и И. и. фотографии, полученные в И. п. обладают рядом особенностей по сравнению с обычной фотографией, напр. на ИК снимках часто видны детали, невидимые на обычной фотографии. В пром-сти И. и. применяется для сушки и нагрева материалов. На основе фотокатодов, чувствительных к И. и. (для <1,3 мкм), созданы электронно-оптич. преобразователи, в к-рых не видимое глазом ИК изображение объекта на
227
фотокатоде преобразуется в видимое. На этом принципе построены разл. приборы ночного видения (бинокли, прицелы и др.), позволяющие при облучении объектов И. и. от спец. источников вести наблюдение или прицеливание в полной темноте. При помощи высокочувствит. приёмников И. и. можно осуществлять теплопеленгацию объектов по их собств. И. и. и создавать системы самонаведения на цель снарядов и ракет. ИК локаторы и дальномеры позволяют обнаруживать в темноте объекты, темп-ра к-рых выше темп-ры окружающего фона, и измерять расстояния до них. ИК лазеры, помимо научных целей, используются также для наземной и косм. связи.
• Л е к о н т Ж., Инфракрасное излучение, пер. с франц., М., 1958: X а д с о н Р., Инфракрасные системы, пер. с англ., М., 1972; Соловьев С. М., Инфракрасная фотография, М., 1960.
ИОН (от греч. ion — идущий), электрически заряж. ч-ца, образующаяся при потере или присоединении эл-нов атомами, молекулами, радикалами и т. д. И. соответственно могут быть положительными (при потере эл-нов) и отрицательными (при присоединении эл-нов), заряд И. кратен заряду эл-на. И. могут входить в состав молекул и существовать в несвязанном состоянии (в газах, жидкостях, плазме).
ИОНИЗАЦИОННАЯ КАМЕРА, детектор ч-ц, действие к-рого основано на способности заряж. ч-ц вызывать ионизацию газа. И. к. представляет собой электрич. конденсатор, заполненный газом, к электродам к-рого приложена разность потенциалов V. При попадании регистрируемых ч-ц в пр-во между электродами там образуются эл-ны и ионы, к-рые, перемещаясь в электрич. поле, собираются на электродах. В цепи камеры появляется электрич. ток. Применяются И. к. с параллельными плоскими электрода ми, цилиндрическими коаксиальными (рис. 1) электродами и сферич. электродами (две концентрич. сферы, иногда внутр. электрод — стержень).
Рис. 1. Сечение дилиндрич. ионизац. камеры: 1 —цилиндрич. корпус камеры, служащий отрицат. электродом; 2 — цилиндрич. стержень, служащий положит. электродом; 3 — изолятор.
В токовых И. к. измеряется ток I, создаваемый эл-нами и ионами. Зависимость Iот V (вольт-амперная характеристика) имеет горизонтальный рабочий участок
АВ (ток насыщения), к-рый соответствует полному собиранию на электродах всех образовавшихся эл-нов и ионов. Токовые И. к. дают сведения об общем кол-ве ионов, образовавшихся в 1 с. Токи обычно малы (10-10— 10-15 А) и требуют усиления для регистрации (рис. 2).
В импульсных И. к. регистрируются и измеряются импульсы напряжения, к-рые возникают на сопротивлении R при протекании по нему ионизац. тока, вызванного прохождением ч-цы.
Рис. 2. Схема включения токовой ионизац. камеры: V — напряжение на электродах камеры; G — гальванометр, измеряющий ионизационный ток.
Амплитуда и длительность импульсов зависят от RC (рис. 3). Для импульсной И. к., работающей в области тока насыщения, амплитуда импульса пропорц. энергии, потерянной ч-цей в объёме И. к. Часто объекты
Рис. 3. Схема включения импульсной ионизац. камеры: С — ёмкость собирающего электрода; R — высокоомное сопротивление.
исследования для импульсных И. к.— короткопробежные ч-цы, способные полностью затормозиться в межэлектродном пр-ве (-частицы, осколки делящихся ядер). В этом случае величина импульса И. к. пропорц. полной энергии ч-цы, и распределение импульсов по амплитудам воспроизводит распределение ч-ц по энергиям, то есть И. к. явл. спектрометром. Разрешающая способность И. к. для -частиц с энергией 5 МэВ составляет ок. 0,5%.
Подбором R можно добиться того, чтобы импульсы И. к. соответствовали сбору только эл-нов, гораздо более подвижных, чем ионы. При этом удаётся уменьшить длительность импульса до 1 мкс.
В И. к. для исследования короткопробежных ч-ц источник помещают внутри камеры или в корпусе делают тонкие входные окошки из слюды или синтетич. материалов. В И. к. для исследования -излучений ионизация обусловлена вторичными эл-нами (фотоэлектронами), выбитыми из атомов газа или из стенок И. к. Чем больше объём И. к., тем больше ионов образуют вторичные эл-ны. Поэтому для регистрации -излучений малой интенсивности применяют И. к. большого объёма (неск. л). В случае детектирования нейтронов ионизация вызывается ядрами отдачи (обычно про-
тонами), создаваемыми быстрыми нейтронами, либо -частицами, протонами или -квантами, возникающими при захвате медленных нейтронов ядрами 10В, 3Не, 113Cd, к-рые вводятся в газ или в стенки камеры. И. к.— один из самых старых детекторов, применявшихся ещё в первых опытах англ. физика Э. Резерфорда. Однако благодаря простоте она продолжает использоваться особенно в дозиметрии, для контроля за работой ускорителей и яд. реакторов, при исследовании косм. лучей и др. В физике ч-ц высоких энергий нашли применение И. к., наполненные жидким аргоном. Это увеличивает тормозную способность И. к. и усиливает её электрич. сигнал в 103 раз.
• См. лит. при ст. Детекторы.
К. П. Митрофанов.
ИОНИЗАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ в низкотемпературной плазме (волны ионизации), области с различной (постоянной или слабо меняющейся) концентрацией заряж. ч-ц, разделённые узкой поверхностью раздела — фронтом волны. На фронте волны происходит резкий скачок концентрации заряж. ч-ц от значений перед фронтом и за ним. Наряду с волнами, состоящими из одного фронта ионизации, могут быть волны, в к-рых происходит периодич. чередование областей с разл. концентрацией заряж. ч-ц (слоев). В последнем случае И. в. наз. стратами. И. в. бывают стационарными и движущимися.
Характерная особенность И. в. заключается в том, что их возникновение и распространение связаны не с перемещением в-ва вперёд и назад или поперёк (как это имеет место в упругих волнах), а с изменением степени ионизации в плазме. Локальное возмущение плотности ионов ведёт к возникновению пространственного заряда и появлению локального электрич. поля, меняющего, в свою очередь, ср. энергию эл-нов. В связи с этим меняется скорость ионизации и постепенно меняется (понижается) концентрация заряж. ч-ц. Вся эта цепь процессов ведёт к распространению возмущения, причём с чередованием положит. и отрицат. отклонений плотности и др. параметров плазмы от равновесного состояния. Поскольку кинетика процессов ионизации и рекомбинации и. хар-р переноса могут быть весьма разнообразны в зависимости от рода газов и внешних электрич. и магн. полей, то весьма разнообразны и св-ва И. в., скорости и направления их движения. Имеется множество типов И. в.: обратные волны с фазовой скоростью, направленной противоположно групповой, прямые волны с фазовой скоростью, большей или меньшей, чем групповая, а также ряд промежуточных типов волн. И. в. наблюдаются в плазмах разнообразного состава при давлениях от 10-2 мм рт. ст. до десятков атм. Скорости распространения И. в. также могут изменяться в ши-
228
роком диапазоне от нулевой (стоячие страты) до скоростей, близких к скорости света (волны вторичной ионизации в разряде молнии и в наносекундном пробое слабоионизованных газов); могут быть волны, направленные в сторону электрич. поля и против него. В неравновесной замагнич. плазме инертных газов с присадками паров щелочных металлов при развитии понизац. неустойчивости возникают т. н. м а г н и т н ы е с т р а т ы, природа к-рых связана с анизотропией флуктуации джоулева тепловыделения, переноса теплоты и процессов ионизации.
И. в. по природе возникновения и распространения в нек-рых случаях близки к волнам горения, но отличаются тем, что в волнах горения происходит высвобождение энергии хим. реакции, а в И. в. энергия, идущая на ионизацию, подводится извне. Если в волне горения кол-во продуктов реакции всегда только увеличивается, то в И. в. концентрация заряж. ч-ц может и возрастать (волна ионизации) и падать (волна рекомбинации).
• Недоспасов А. В., Страты, «УФН», 1968, т. 94, в. 3, с. 439; П е к а р е к Л., Ионизационные волны (страты) в разрядной плазме, там же, с. 463.
Л. А. Рухадзе, О. Л. Синкевич.
ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ (потенциал ионизации), наименьшая разность потенциалов V, к-рую должен пройти эл-н в ускоряющем электрич. поле, чтобы его энергия eV была достаточна для ионизации невозбуждённого атома (или молекулы) электронным ударом (е — заряд эл-на). Такой эл-н может ионизовать атом (молекулу), если eVeVi, где Vi — И. п. Величина eVi наз. энергией и о н и з а ц и и, она равна работе вырывания эл-на из атома (молекулы). Т.о., И. п.— мера энергии ионизации, он характеризует прочность связи эл-на в атоме (молекуле), выражается в В и численно равен энергии ионизации в эВ.
Значения И. п. могут быть определены при эксперим. исследованиях ионизации атомов электронным ударом (см. Франка — Герца опыт), а также путём измерения граничной частоты i фотоионизации, исходя из соотношения hhi=eVi, где — частота падающего света, i — мин. частота света, вызывающего фотоионизацию. Наиболее точные значения И. п. для атомов и простейших молекул могут быть получены из спектроскопич. данных об уровнях энергии и
их схождении к границе ионизации (см. Атом).
Первый И. п.— И, п., соответствующий удалению наиб. слабо связанного эл-на из нейтрального невозбуждённого атома; удалению из ионизованного атома следующих эл-нов соответствуют второй, третий и т. д. И. п. Первые И. п. составляют от 3,89 В для Cs до 24,58 В для Не и периодически изменяются в зависимости от ат. номера Z, увеличиваясь с ростом Z в пределах одного периода периодич. системы элементов. В пределах одной группы элементов И. п. уменьшается с ростом Z (рис.). Первые И. п. молекул — того же порядка величины, что и для атомов, и обычно составляют от 5 до 15 В. И. п. возрастает при повышении степени ионизации атома.
• Шпольский Э. В., Атомная физика, 6 изд., т. 1, М., 1974.
М. А. Ельяшевич.
ИОНИЗАЦИЯ, образование положит. и отрицат. ионов и свободных эл-нов из электрически нейтральных атомов и молекул. Термином «И.» обозначают как элементарный акт (И. атома, молекулы), так и совокупность множества таких актов (И. газа, жидкости).
Ионизация в газе и жидкости. Для разделения нейтрального невозбуждённого атома (или молекулы) на две или более заряж. ч-цы, т. е. для его И., необходимо затратить энергию И. W. Для всех атомов данного элемента (или молекул данного хим. соединения), ионизующихся из основного состояния с образованием одинаковых ионов, энергия И. одинакова. Простейший акт И.— отщепление от атома (молекулы) одного эл-на и образование положит. иона. Свойства ч-цы по отношению к такой И. характеризуются её ионизационным потенциалом.
Присоединение эл-нов к нейтр. атомам или молекулам (образование отрицат. ионов), в отличие от др. актов И., может сопровождаться как затратой, так и выделением энергии; в последнем случае говорят, что атомы (молекулы) обладают сродством к электрону.
Если энергия И. W сообщается ионизуемой ч-це др. ч-цей (эл-ном, атомом или ионом) при их столкновении, то И. наз. ударной. Вероятность ударной И., характеризуемая т. н. сечением И. (см. Сечение эффективное), зависит от рода ионизуемых и бомбардирующих частиц и от кинетич. энергии последних Ек: до нек-рого минимального (порогового) значения Ек эта вероятность равна нулю, при увеличении Ек выше порога она вначале быстро возрастает, достигает максимума, а затем убывает (рис. 1). Если энергии, передаваемые ионизуемым ч-цам в столкновениях, достаточно велики, возможно образование из них, наряду с однозарядными, и многозарядных ионов (многократная И., рис. 2). При столкновениях атомов и ионов с
атомами может происходить И. не только бомбардируемых, но и бомбардирующих ч-ц. Налетающие нейтр. атомы, теряя свои эл-ны, превращаются в ионы, а у налетающих ионов заряд увеличивается; это явление наз. «обдиркой» пучка ч-ц. Обратный процесс — захват эл-нов от ионизуемых ч-ц налетающими положит. ионами — наз. перезарядкой ионов (см. также Столкновения атомные).
Рис. 1. Ионизация атомов и молекул водорода электронным ударом: 1 — атомы Н; 2 — молекулы Н2 (эксперим. кривые).
Рис. 2. Ионизация аргона ионами Не+. На оси абсцисс отложена скорость ионизирующих ч-ц. Пунктирные кривые — ионизация аргона электронным ударом.
В определ. условиях ч-цы могут ионизоваться и при столкновениях, в к-рых передаётся энергия, меньшая W: сначала атомы (молекулы) в первичных соударениях переводятся в возбуждённое состояние, после чего для их И. достаточно сообщить им энергию, равную разности W и энергии возбуждения. Т. о., «накопление» необходимой для И. энергии осуществляется в неск. последоват. столкновениях. Подобная И. наз. ступенчатой. Она возможна, если столкновения происходят столь часто, что ч-ца в промежутке между двумя соударениями не успевает потерять энергию, полученную в первом из них (в достаточно плотных газах, высокоинтенсивных потоках бомбардирующих ч-ц). Кроме того, механизм ступенчатой И. очень существен в случаях, когда ч-цы ионизуемого в-ва обладают метастабилъными состояниями, т. е. способны относительно долгое время сохранять энергию возбуждения.
И. может вызываться не только ч-цами, налетающими извне. При до-
229
статочно высокой темп-ре, когда энергия теплового движения атомов (молекул) велика, они могут ионизовать друг друга за счёт кинетич. энергии сталкивающихся ч-ц — происходит термическая И. Значит. интенсивности она достигает, начиная с темп-р —103—104 К, напр. в дуговом разряде, ударных волнах, в звёздных атмосферах. Степень термич. И. газа как ф-ция его темп-ры и давления оценивается Саха формулой для слабоионизованного газа в состоянии термодинамич. равновесия.
Процессы, в к-рых ионизуемые ч-цы получают энергию И. от фотонов (квантов эл.-магн. излучения), наз. фотоионизацией. Если атом (молекула) не возбуждён, то энергия ионизующего фотона h ( — частота излучения) в прямом акте И. должна быть не меньше энергии И. W. Для всех атомов и молекул газов и жидкостей W такова, что этому условию удовлетворяют лишь фотоны УФ и ещё более коротковолнового излучения. Однако фотоионизацию наблюдают и при h
Если разность h-W относительно невелика, то фотон поглощается в акте И. Фотоны больших энергий (рентгеновские, -кванты), затрачивают при И. часть своей энергии (изменяя свою частоту). Такие фотоны, проходя через в-во, могут вызвать значит. число актов фотоионизации. Разность E-W (или h-W при поглощении фотона) превращается в кинетич. энергию продуктов И., в частности свободных эл-нов, к-рые могут совершать вторичные акты И. (уже ударной).
Большой интерес представляет И. лазерным излучением. Его частота обычно недостаточна для того, чтобы поглощение одного фотона вызвало И. Однако чрезвычайно высокая плотность потока фотонов в лазерном пучке делает возможной И., обусловленную одновременным поглощением неск. фотонов (многофотонная И.). Экспериментально в разреженных парах щелочных металлов наблюдалась И. с поглощением 7—9 фотонов. В более плотных газах И. лазерным излучением происходит комбиниров. образом. Сначала многофотонная И. освобождает неск. «затравочных» эл-нов. Они разгоняются полем световой волны, ударно возбуждают атомы, к-рые затем ионизуются светом (см.
Световой пробой). Фотоионизация играет существ. роль, напр., в процессах И. верхних слоев атмосферы, в образовании стримеров при электрич. пробое газа.
И. атомов и молекул газа под действием сильных электрич. полей (~107 —108 В*см-1), наз. автоионизацией, используется в ионном проекторе и электронном проекторе.
Ионизованные газы и жидкости обладают электропроводностью, что, с одной стороны, лежит в основе их разл. применений, а с другой — даёт возможность измерять степень И. этих сред, т. е. отношение концентрации заряж. ч-ц в них к исходной концентрации нейтр. ч-ц.
Процессом, обратным И., явл. рекомбинация ионов и эл-нов — образование из них нейтр. атомов и молекул. Защищённый от внеш. воздействий газ при обычных темп-pax в результате рекомбинации очень быстро переходит в состояние, в к-ром степень его И. пренебрежимо мала. Поэтому поддержание заметной И. в газе возможно лишь при действии внеш. ионизатора (потоки ч-ц, фотонов, нагревание до высокой темп-ры). При повышении степени И. ионизов. газ превращается в плазму, резко отличающуюся по своим св-вам от газа нейтр. ч-ц.
Особенность И. жидких р-ров состоит в том, что в них молекулы растворённого в-ва распадаются на ионы уже в самом процессе растворения без всякого внеш. ионизатора, за счёт вз-ствия с молекулами растворителя. Вз-ствие между молекулами приводит к самопроизвольной И. и в нек-рых чистых жидкостях (вода, спирты, кислоты). Этот дополнит. механизм И. в жидкостях наз. электролитической диссоциацией.