Die Geschwindigkeit des stoßenden Elektrons ist so groß, dass es beim Zusammenstoß ein Elektron des Atoms völlig aus der Umlaufbahn wirft. Die ordnende Kraft des Atoms kann das Elektron nicht wieder in seine Bahn zurückholen, das Elektron wird zum freien Elektron und bewegt sich auf die positive Elektrode zu. Dabei besteht die Möglichkeit, das dieses soeben erst freigewordenen Elektron unterwegs wieder mit einen Atom zusammenstößt und, je nach Geschwindigkeit, einen der drei Fälle hervorbringt.