Ramsauer - Taunsend effekti - Ramsauer–Townsend effect - Wikipedia

The Ramsauer - Taunsend effekti, shuningdek ba'zan Ramsauer effekti yoki Taunsend effekti, o'z ichiga olgan fizik hodisa tarqalish kam energiya elektronlar tomonidan atomlar a zo'r gaz. Ta'sirni izohlab bo'lmaydi Klassik mexanika, lekin talab qiladi to'lqin nazariyasi ning kvant mexanikasi.

Ta'riflar

Elektron gaz orqali harakatlanayotganda uning gaz atomlari bilan o'zaro ta'siri tarqalish hosil bo'lishiga olib keladi. Ushbu o'zaro ta'sirlar quyidagicha tasniflanadi elastik emas agar ular sabab bo'lsa hayajon yoki ionlash atomning paydo bo'lishi va elastik agar ular yo'q bo'lsa.

The tarqalish ehtimoli Bunday tizimda tarqalgan elektronlar soni, bir birlik elektron tokiga, birlik uzunligiga, 0 ° C darajadagi bosimga, birlikka qattiq burchak. The to'qnashuvlar soni barcha burchaklarga elastik va elastik bo'lmagan holda tarqalgan elektronlarning umumiy soniga teng va to'qnashuv ehtimoli - bu to'qnashuvlarning umumiy soni, bitta elektron tokiga, birlik uzunligiga, 0 ° S haroratdagi bosimga.

Asil gaz atomlari nisbatan yuqori bo'lganligi sababli birinchi ionlanish energiyasi va elektronlar hayajonlangan elektron holatlarni keltirib chiqarish uchun etarli energiya tashimaydilar, atomning ionlashishi va qo'zg'alishi ehtimoldan yiroq va barcha burchaklarga elastik tarqalish ehtimoli to'qnashuv ehtimoliga teng.

Tavsif

Effekt nomlangan Karl Ramsauer (1879-1955) va Jon Sealy Taunsend (1868-1957), ularning har biri 20-asrning 20-yillari boshlarida atomlar va kam energiyali elektronlar o'rtasidagi to'qnashuvlarni mustaqil ravishda o'rgangan.

Agar kimdir elektron va atomni qattiq sferalar sifatida ko'rib chiqadigan klassik model bilan to'qnashuv ehtimolligini taxmin qilishga urinsa, to'qnashuv ehtimoli tushayotgan elektron energiyasidan mustaqil bo'lishi kerak (qarang Kukolich). Shu bilan birga, Ramsauer va Taunsend argon, kripton yoki ksenonda sekin harakatlanadigan elektronlar uchun elektronlar va gaz atomlari o'rtasida to'qnashuv ehtimoli ma'lum miqdordagi kinetik energiyaga ega bo'lgan elektronlar uchun minimal qiymatni (ksenon uchun taxminan 1 elektron volt) olishini kuzatdilar. gaz^[1]). Bu Ramsauer-Taunsend effekti.

Kvant mexanikasi kiritilgunga qadar bu hodisa uchun yaxshi tushuntirish mavjud emas edi, bu esa elektronning to'lqin o'xshash xususiyatlaridan kelib chiqishini tushuntiradi. To'lqinlar nazariyasidan foydalanadigan to'qnashuvning oddiy modeli Ramsauer-Taunsend minimal mavjudligini taxmin qilishi mumkin. Bom atomni cheklangan kvadrat deb hisoblaydigan bunday modellardan birini taqdim etadi potentsial quduq.

Ramzauer-Taunsend minimumini hosil qiladigan kinetik energiyani nazariyadan taxmin qilish juda murakkab, chunki bu muammo zarrachalarning to'lqin tabiatini tushunishni o'z ichiga oladi. Biroq, muammo eksperimental va nazariy jihatdan keng o'rganilgan va yaxshi tushunilgan (qarang Jonson va Gyet).

1970 yilda Grizinski Ramsauer effektini klassik tushuntirishni taklif qildi^[2] atomning samarali suratini elektr maydonining tebranuvchi multipoli (dipol, kvadrupol, oktupol) sifatida ishlatish, bu uning natijasi edi erkin qulash atom modeli.

Adabiyotlar

^ "Ramsauer-Taunsend effekti" (PDF).
^ Grizinski, Mixal (1970-01-12). "Ramsauer effekti atom qobig'ining dinamik tuzilishi natijasi sifatida". Jismoniy tekshiruv xatlari. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 24 (2): 45–47. doi:10.1103 / physrevlett.24.45. ISSN 0031-9007.

Taunsend, J.S.; Beyli, V.A. (1921). "XCVII. Gazlarning elektronlar harakati". London, Edinburg va Dublin falsafiy jurnali va Science Journal. Informa UK Limited. 42 (252): 873–891. doi:10.1080/14786442108633831. ISSN 1941-5982.
Taunsend, J.S .; Beyli, V.A. (1922). "LXX. Argondagi elektronlarning harakati". London, Edinburg va Dublin falsafiy jurnali va Science Journal. Informa UK Limited. 43 (255): 593–600. doi:10.1080/14786442208633916. ISSN 1941-5982.
Taunsend, J.S .; Beyli, V.A. (1922). "CXIX. Argondagi elektronlarning g'ayritabiiy uzun yo'llari". London, Edinburg va Dublin falsafiy jurnali va Science Journal. Informa UK Limited. 43 (258): 1127–1128. doi:10.1080/14786442208633968. ISSN 1941-5982.
Taunsend, J.S .; Beyli, V.A. (1922). "XCIV. Elektronlarning argon va vodoroddagi harakati". London, Edinburg va Dublin falsafiy jurnali va Science Journal. Informa UK Limited. 44 (263): 1033–1052. doi:10.1080/14786441208562581. ISSN 1941-5982.
Taunsend, J.S .; Beyli, V.A. (1923). "LXXIII. Geliydagi elektronlarning harakati". London, Edinburg va Dublin falsafiy jurnali va Science Journal. Informa UK Limited. 46 (274): 657–664. doi:10.1080/14786442308634293. ISSN 1941-5982.
Ramsauer, Karl (1921). "Über den Wirkungsquerschnitt der Gasmoleküle gegenüber langsamen Elektronen". Annalen der Physik (nemis tilida). Vili. 369 (6): 513–540. doi:10.1002 / va s.19213690603. ISSN 0003-3804.
Bom, D., Kvant nazariyasi. Prentis-Xoll, Englvud Cliffs, Nyu-Jersi, 1951 yil.
Brode, Robert B. (1933-10-01). "Elektronlarning atomlar bilan to'qnashuvlarini miqdoriy o'rganish". Zamonaviy fizika sharhlari. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 5 (4): 257–279. doi:10.1103 / revmodphys.5.257. ISSN 0034-6861.
Jonson, V. R .; Guet, C. (1994-02-01). "Xe, Cs dan elektronlarning elastik tarqalishi⁺va Ba²⁺". Jismoniy sharh A. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 49 (2): 1041–1048. doi:10.1103 / physreva.49.1041. ISSN 1050-2947. PMID 9910333.
Mott, N. F., Atom to'qnashuvi nazariyasi, 3-nashr. 18-bob. Oksford, Clarendon Press, 1965 yil.
Kukolich, Stiven G. (1968). "Ksenon tiratronda Ramsauer-Taunsend effektining namoyishi". Amerika fizika jurnali. Amerika fizika o'qituvchilari assotsiatsiyasi (AAPT). 36 (8): 701–703. doi:10.1119/1.1975094. ISSN 0002-9505.
Griffits, D.J., Kvant mexanikasiga kirish, 2.6-bo'lim

[1] "Ramsauer-Taunsend effekti" (PDF).

[Gryz-2] Grizinski, Mixal (1970-01-12). "Ramsauer effekti atom qobig'ining dinamik tuzilishi natijasi sifatida". Jismoniy tekshiruv xatlari. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 24 (2): 45–47. doi:10.1103 / physrevlett.24.45. ISSN 0031-9007.

[1]

[2]