負離子

　　某些中性原子、分子俘獲電子後形成的一種帶負電荷的系統。中性粒子俘獲電子形成負離子的過程，稱為附著。

　　實驗已觀察到的有

等負離子，以及鹼金屬原子和鹵族原子的負離子，但沒有發現惰性氣體原子的的負離子。

　　有些原子容易形成穩定的負離子，有些則不能，這與原子的電子殼層結構有關。當原子的外電子殼層未被完全填滿時，它容易形成負離子。例如氟原子外殼層允許的最大電子數為8，而實際隻有7個電子，故有一空位。由於核電荷未被完全屏蔽，附加電子受核電場作用容易進入該空位，所以氟原子容易形成負離子，同時釋放能量。通常把原子俘獲一個零動能的電子而釋放的能量，稱為原子的電子親合勢，它也可表為處於基態的中性原子和負離子的能量差，單位為電子伏(eV)。在各種原子中，氯的電子親合勢最大：3.61eV，其次是其他鹵族原子：氟、溴和碘分別為3.40、3.36、和3.06eV。堿金屬原子鋰、鈉、鉀、銣和銫的電子親合勢最小，分別為0.62、0.55、0.50、0.49和0.47eV。電子親合勢越大，對附加電子束縛得越緊，形成的負離子越穩定。

　　穩定負離子的能量總比原來原子的能量小。如果碰撞前電子的動能不為零，則形成負離子時釋放的能量，等於電子動能與電子親合勢之和。它可能轉化為輻射能，或被第三個粒子所吸收而使其動能增加。在分子氣體中，也可能使分子離解。

　　通常定義一個原子在一次碰撞中附著一個電子的幾率為附著幾率。附著幾率隨氣壓增加而增大，這是因為氣壓較高時，發生能量傳給第三粒子的附著過程的可能性更大些。附著幾率還隨電子速度增加而減小，這是因為速度較大的電子，在原子附近停留時間較短，不易發生附著。

　　負離子的形成將使氣體中的電子數減少。在氣體放電中，它對放電的宏觀電學特性有重要影響。在技術上，如斷路器、高壓發生器以及加速器中，常利用電子親合勢較大的氣體作為絕緣介質，以減少放電中電離產生的電子數，從而提高氣體的絕緣強度。例如，SF₆和CCl₂-F₂等氣體的絕緣強度幾乎比空氣的大2.5倍。