3.2.1.1. Коэффициент прилипания, степень заполнения

Количество частиц газа v'1, ударяющихся о единицу поверхности за единицу времени, описывается уравнением (2.32). Однако не каждая из ударяющихся о поверхность частиц сразу задерживается силами связей и прилипает к поверхности. В связи с этим эффективным ударом назовем удар, в результате которого происходит прилипание частицы. Можно считать, что количество эффективных ударов в единицу времени v'1,эфф пропорционально общему числу ударов v'1 за тот же период времени:

где γ — коэффициент прилипания (или коэффициент адсорбции). Этот коэффициент меньше единицы (γ < 1), а обратная ему величина 1/γ показывает, сколько (в среднем) раз частица должна удариться о поверхность до тех пор, пока не прилипнет к ней.

Если γ = 1, то это значит, что каждая ударяющаяся о поверхность частица задерживается ею. При γ = 0 каждая ударяющаяся частица отражается от поверхности. На практике для поверхностей, свободных от газа, максимальные значения у находятся в диапазоне между 0,1 и 1. По мере того как поверхность покрывается молекулами газа, свободная от адсорбированного газа часть поверхности сокращается и коэффициент прилипания уменьшается.

Степенью заполнения поверхности газом называется отношение количества N1 частиц, осевших уже на единице поверхности, к общему числу мест N1покр, на которых может произойти адсорбция:

Таким образом, число осевших частиц можно определить через степень заполнения

Для чистой поверхности Θ = 0; для поверхности, полностью покрытой газом, Θ =1. По мере увеличения степени заполнения поверхности коэффициент прилипания у уменьшается и при Θ = 1 становится равным нулю1).

1)Все это относится к мономолекулярному слою на поверхности, чаще всего встречающемуся при адсорбции в высоком вакууме. Следующие слои молекул газа связаны не с поверхностью, а между собой, и эта связь значительно слабее.