Атомная физика. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГУ им. Чернышевского | Саратов

Рубрика: 

2
Эффект Рамзауэра-Таунсенда необъясним с точки зрения классической
теории, предсказывающей монотонное увеличение ослабления электронного
потока с уменьшением скорости электронов, обусловленное увеличением вре-
мени взаимодействия электрона с атомом. Интерпретировать наблюдаемое
аномальное рассеяние электронов оказалось возможным только с привлечени-
ем квантовой механики. Эффект считается одним из фундаментальных экспе-
риментальных доказательств наличия
у электронов волновых свойств.
Ц е л ь р а б от ы: изучение квантовой природы эффекта Рамзауэра-
Таунсенда; экспериментальное определение значений энергии электронов, со-
ответствующих максимальному и минимальному значениям эффективного се-
чения упругого рассеяния электронов на атомах ксенона; вычисление размеров
(глубины и ширины) потенциальной ямы атома ксенона; определение его
по-
тенциала ионизации.
Эффективное поперечное сечение упругого
рассеяния электронов на атомах газа
При прохождении через газовую среду электроны сталкиваются с атомами
газа. В зависимости от энергии электронов различают упругие и неупругие
столкновения.
У п р у г и е столкновения не сопровождаются изменением внутренней
энергии атомов газа. Доля
кинетической энергии, передаваемой при упругом
столкновении электроном атому или наоборот, по порядку величины равна от-
ношению масс электрона и атома, т.е. (m
e
/m
ат
) ∼ 10
-4
, поэтому такое столкнове-
ние происходит практически без изменения кинетической энергии электрона,
меняется лишь направление его движения. Упругие столкновения проявляются
при наличии электронов с кинетической энергией до единиц эВ, такие электро-
ны носят название “медленных” электронов.
Столкновения, в результате которых внутренняя энергия атома и кинетиче-
ская энергия электрона изменяются, называются н
е у п р у г и м и. При неупру-
гих столкновениях п е р в о г о р о д а электрон отдает часть своей энергии на
возбуждение или ионизацию атома, при этом его кинетическая энергия умень-
шается. В результате неупругих столкновений в т о р о
г о р о д а электрону
передается часть энергии возбуждения атома или вся эта энергия, поэтому та-
кого вида столкновения могут происходить лишь между электронами и атомами

Страницы