4.3. Поверхневі фізико-хімічні процеси

Випаруваний чи розпилений атом при зіткненні з основою потрапляє в поле дії сил атомів, розмішених на її поверхні. Після зіткнення можливі три варіанти поведінки атома (рис. 4.9):

1)адсорбується і залишається на поверхні;

2)адсорбується, але через деякий час знову відривається від поверхні, тобто відбувається повторне випаровування — ревипа-ровування;

3)ударяється об поверхню і відштовхується від неї. Імовірність того, що атом утворює покриття, характеризує

коефіцієнт конденсації — відношення кількості атомів, які конденсуються, до загальної кількості атомів, які досягають поверхні:

0,=^/^.(4.22)

Після зіткнення з поверхнею атом обмінюється енергією. Обмін енергією характеризується коефіцієнтом термічної акомодації

т т ' м - 'о

де Т0 — температура поверхні основи; Ти Т2 — середні еквіваленти температури відповідно падаючих і відбитих атомів.

Температури Г, і Т2 розраховують як кінетичну енергію атомів:

Т = ^,(4.24)

де № — середня швидкість; пг — маса атома; к — стала Больц-мана.

Якщо падаючий атом повністю віддає енергію основі (тобто Тг= Т0), то ат= 1, і між атомом і поверхнею встановлюється термічна рівновага. За відсутності обміну Г, = Т2, і тоді аг= О, тобто завжди коефіцієнт термічної акомодації знаходиться в межах від 0 до 1.

На основі сучасних уявлень фізики твердого тіла розроблено модель з використанням класичного розв'язання рівняння Шре-дінгера для руху частинок у періодичному потенціальному полі з параболічною формою потенціальних ям (рис. 4.10).

Якщо енергія атома велика, то процес її поглинання не проходить швидко і атом відбивається від поверхні, або, навпаки, як-