Атомная физика. - 25 стр.

UptoLike

Рубрика: 

3
в возбужденном состоянии. Неупругие столкновения первого рода имеют место,
если налетающие электроны имеют достаточную для возбуждения атома кине-
тическую энергию (десятки или сотни эВ), в этом случае их называютбыстры-
миэлектронами.
Столкновение электрона с отдельным атомом является случайным событи-
ем с конкретным результатом, имеющим определенную вероятность. Эту веро-
ятность столкновения можно характеризовать с помощью величины, носящей
название э ф ф е к т и в н о г о с е ч е н и я р а с с е я н и я э л е к т р о н а.
При моделировании процесса рассеяния
электрон считается точечной части-
цей, а атом газа рассматривается в виде воображаемого шара с площадью по-
перечного сечения
σ
, численно равной вероятности столкновений электрона с
одним из атомов. Значение величины
σ
для одного и того же атома различно
для разных процессов, и для процесса упругого рассеяния она выбирается та-
кой, что при попадании в круг площадью
σ
электрон отклоняется от своего пер-
воначального направления.
Если электрон попадает на площадку S слоя толщиной dx газа с концентра-
цией атомов n
0
, то в направлении движения электрона находится число атомов
газа, равное n
0
Sdx, а сумма поперечных сечений упругих столкновений элек-
трона с атомами газа равна dS=
σ
n
0
Sdx. Тогда вероятность столкновения элек-
трона с одним из атомов в слое dx равна
d
Ρ
= dS/S =
σ
n
0
dx. (1)
Если столкновения электрона с атомами происходят независимо друг от
друга, то вероятность события растет пропорционально x. Длина пути <l>, при
которой эта вероятность равна единице, называется с р е д н е й д л и н о й
с в о б о д н о г
о п р о б е г а. Она связана с эффективным сечением рассея-
ния соотношением
<l> = 1/(
σ
n
0
) (2)
и характеризует длину пути, который в среднем проходит электрон, прежде чем
произойдет его столкновение с атомом газа.