「光イオン化」の版間の差分

具体例として、[[水素]]のイオン化を考えてみよう。水素のイオン化エネルギー（電子束縛エネルギーに相当）は 13.6 [[電子ボルト|eV]] であり、入射光子はこれより大きなエネルギーを有していなければならない。これは入射[[光]]の[[波長]]が 91.2 [[ナノメートル|nm]] より短くなければならない、という条件に相当する<ref name="Carroll2007" />。光子のエネルギーがこの条件を満たしている場合、放出された光電子のエネルギーは次の式で与えられる。

: <math> { mv^2 \over 2 } = h \nu - 13.6 \mathrm{eV}</math>

 

原子・イオンと衝突した光子の全てが光イオン化に寄与するわけではない。光イオン化の[[確率]]には{{仮リンク|光イオン化断面積|en|Photoionisation cross section}}が関係しており、これは光子のエネルギーと光イオン化の対象に依存する。光子エネルギーがイオン化の[[閾値]]を下回っていた場合、光イオン化断面積はほぼゼロである。しかし、[[レーザー|パルスレーザー]]の発展に伴い、極めて強く（高光{{仮リンク|強度 (物理学)|en|Intensity (physics)|label=強度}}または高[[光子流束密度]]）、波の揃った（[[コヒーレント]]）光を作ることができるようになってきており、そこでは'''[[光イオン化#多光子イオン化|多光子イオン化]]'''（または'''多光子電離'''、{{lang-en|multi-photon ionization}}; MPI）と呼ばれる現象が起きている。さらに高光強度な領域（[[赤外光]]または[[可視光]]において概ね ''I'' &sim; 10¹⁵ - 10¹⁶ W/cm² 前後）では、'''障壁抑制イオン化'''（{{lang-en|barrier suppression ionization}}; BSI）<ref name="Delone1998" />や'''再散乱イオン化'''（{{lang-en|rescattering ionization}}）<ref name="Dichiara2005" />のような{{仮リンク|非摂動|en|Non-perturbative}}現象（摂動論で説明できない現象）さえも観測されている。