Photoionization is the physical process in which an ion is formed from the interaction of a photon with an atom or molecule.
Not every interaction between a photon and an atom, or molecule, will result in photoionization. The probability of photoionization is related to the photoionization cross section of the species – the probability of an ionization event conceptualized as a hypothetical cross-sectional area. This cross section depends on the energy of the photon (proportional to its wavenumber) and the species being considered i.e. it depends on the structure of the molecular species. In the case of molecules, the photoionization cross-section can be estimated by examination of Franck-Condon factors between a ground-state molecule and the target ion. This can be initialized by computing the vibrations of a molecule and associated cation (post ionization) using quantum chemical software e.g. QChem. For photon energies below the ionization threshold, the photoionization cross-section is near zero. But with the development of pulsed lasers it has become possible to create extremely intense, coherent light where multi-photon ionization may occur via sequences of excitations and relaxations. At even higher intensities (around 1015 – 1016 W/cm2 of infrared or visible light), non-perturbative phenomena such as barrier suppression ionization and rescattering ionization are observed.
Several photons of energy below the ionization threshold may actually combine their energies to ionize an atom. This probability decreases rapidly with the number of photons required, but the development of very intense, pulsed lasers still makes it possible. In the perturbative regime (below about 1014 W/cm2 at optical frequencies), the probability of absorbing N photons depends on the laser-light intensity I as IN . For higher intensities, this dependence becomes invalid due to the then occurring AC Stark effect.
Resonance-enhanced multiphoton ionization (REMPI) is a technique applied to the spectroscopy of atoms and small molecules in which a tunable laser can be used to access an excited intermediate state.
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Photoionization is the physical process in which an ion is formed from the interaction of a photon with an atom or molecule. Not every interaction between a photon and an atom, or molecule, will result in photoionization. The probability of photoionization is related to the photoionization cross section of the species – the probability of an ionization event conceptualized as a hypothetical cross-sectional area. This cross section depends on the energy of the photon (proportional to its wavenumber) and the species being considered i.
L'ionisation est l'action qui consiste à ajouter ou enlever des charges à un atome ou une molécule électriquement neutre, qui devient ainsi un ion (chargé positivement ou négativement). Elle peut être due à : des causes physiques telles qu'un niveau élevé du potentiel électrique, la présence de radiations ou une température élevée ; des causes chimiques telles qu'une dissolution dans un solvant polaire ; la structure même de la matière, dans les sels fondus, les liquides ioniques et les cristaux ioniques.
La spectroscopie, ou spectrométrie, est l'étude expérimentale du spectre d'un phénomène physique, c'est-à-dire de sa décomposition sur une échelle d'énergie, ou toute autre grandeur se ramenant à une énergie (fréquence, longueur d'onde). Historiquement, ce terme s'appliquait à la décomposition, par exemple par un prisme, de la lumière visible émise (spectrométrie d'émission) ou absorbée (spectrométrie d'absorption) par l'objet à étudier.
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