原子和分子的电离是电子物理领域的重要概念，指中性原子或分子失去电子形成正离子的过程。当原子获得足够能量（如通过碰撞或吸收光子）时，电子脱离原子核束缚成为自由电子，剩余部分形成带正电的系统。若自由电子附着于其他中性原子则形成负离子，正负离子统称为离子，其导电特性使电离气体成为研究热点。
电离过程主要包括电子碰撞、重粒子碰撞、光致电离等类型。电子碰撞电离是气体中主要方式，需满足电子动能≥原子电离能；光致电离则依赖光子能量达到阈值，产生光电子；重粒子碰撞电离在高速条件下更为显著。此外，亚稳原子通过彭宁效应、受激原子的双重电离等特殊机制也被深入研究。
1902年德国物理学家P.勒纳首次通过加速电子轰击原子测得电离能，并以电离电位（单位伏特）量化该阈值。不同原子的电离能呈周期性变化，惰性气体最高而碱金属最低。后续发展出光谱法、光致电离法等测量技术，精确测定了多数原子的电离能值，为理解电离机制奠定了基础。
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