Атомная физика. - 23 стр.

UptoLike

Рубрика:

Лабораторная работа №12

ЭФФЕКТ РАМЗАУЭРА

Введение

При прохождении потока электронов через газовую среду электроны испы-

тывают столкновения с атомами газа. Упругие столкновения электронов с ато-

мами приводят к изменению направления движения электронов, в результате

чего электронный поток частично рассеивается, его плотность уменьшается и

появляется угловое распределение плотности рассеянных электронов. В осно-

ве упругого рассеяния электрона на атоме лежит взаимодействие между этими

частицами, имеющее место, когда пролетающий мимо атома электрон попада-

ет в его потенциальное поле. Очевидным является то, что уменьшение скоро-

сти электрона (его кинетической энергии) должно приводить к увеличению вре-

мени его взаимодействия с атомами и увеличению рассеяния (ослаблению

электронного потока

Однако в 1921 году, исследуя прохождение электронного потока очень мед-

ленных (с энергией от 0,75 до 1,1 эВ) электронов в различных газах, Рамзауэр

обнаружил, что в аргоне при уменьшении энергии электронов упругое рассея-

ние уменьшается, в результате чего электроны проходят через газ практически

беспрепятственно. Независимо от этих наблюдений Таунсенд и Бейли иссле-

довали

упругое рассеяние электронов в газах в диапазоне энергий электронов

между 0,2 и 0,8 эВ и показали, что минимум рассеяния достигается при значе-

нии энергии около 0,39 эВ.

После проведения этих ставших классическими опытов было исследовано

большое количество газов и паров для широкого интервала скоростей электро-

нов. Характерной чертой поведения упругого рассеяния электронов, свойствен

ной атомам всех инертных газов, явилось уменьшение рассеяния с уменьшени-

ем энергии электронов и практически полное исчезновение рассеяния вблизи

энергии 1 эВ для более тяжелых инертных газов. Это явление, когда атомы

инертного газа становятся как бы несуществующими для электронов, обла-

дающих определенной энергией, и электроны пролетают сквозь них без столк-

новений, носит

название э ф ф е к т а Р а м з а у э р а - Т а у н с е н д а.