Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мотт Н. -> "Теория атомных столкновений " -> 115

Теория атомных столкновений - Мотт Н.

Мотт Н., Месси Г. Теория атомных столкновений — М.: Иностранная литература, 1951. — 446 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaatomnihstolknoveniy1951.djvu
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 160 >> Следующая

функцией v2e~a/v, где а = 2ЬЕЧ"рь/Л; сечение будет при этом достигать
максимума порядка кф/&Е)-1* при скорости порядка фДE2yi3/Ti и убывать
затем при высоких скоростях как а-1. Типичные кривые, иллюстрирующие
зависимость Qn от энергии относительного движения, приведены на фиг. 55.
При более высоких значениях s изменение Qn носит аналогичный характер,
однако с той разницей, что в предельном
Фиг. 53. Фиг. 54. Теоретическая кривая сечения,
соответствующего передаче заряда между двумя' атомами, как функция
величины \Е.
Фиг. 55. Зависимость сечения, соответствующего передаче возбуждения, от
энергии относительного движения при различных значениях Д Е-
Как и на фрг. 54, Р принято равным esao, а m=10mH.
22 н. Мотт и Г. Месси
338 ГЛ. XII. СТОЛКНОВЕНИЯ МЕЖДУ ТЯЖЕЛЫМИ ЧАСТИЦАМИ
случае точного резонанса сечение обращается в нуль. Если относительная
скорость мала, сечение достигает максимума вблизи резонанса и убывает
затем очень быстро по мере увеличения величины AjЕ, являющейся мерой
отклонения от резонанса. По мере увеличения s максимальное значение
сечения будет убывать благодаря тому обстоятельству, что энергия связи
For* велика лишь в ограниченной области пространства.
Обмен электронами осуществляется обычно при столкновении между ионом и
атомом или же при столкновении между двумя ионами. В этих случаях Foп
убывает с расстоянием значительно быстрее, чем Foo или Fnn, и применимы
формулы для точек пересечения кривых, полученные нами в гл. VIII. Если
речь' идет о столкновении между ионом и атомом, то Foo в пределе будет
меняться как ае2/г4, где а - поляризуемость атома. Положение точки
пересечения приближенно определяется при этом выражением вида
Хотя R может быть сколь угодно велико при достаточно малом АЕ,
вероятность перехода в точке пересечения, как это следует из формулы
(8.79), очень мала вследствие быстрого уменьшения Von с увеличением г. В
результате сечение будет не порядка л/?2, а значительно меньше1). Тем не
менее оно будет обладать резонансными характеристиками, сходными с теми,
которые обнаруживаются в рассмотренных выше случаях при s > 3, т. е.
максимум сечения будет иметь место не при точном резонансе, но вблизи
него.
Если ДЕ мало, то при столкновениях между положительными и отрицательными
ионами, сопровождающихся взаимной нейтрализацией ионов путем обмена
электронами, может оказаться, что точка пересечения отвечает весьма
большому R (7? = е2/ДЕ). Благодаря малости Fon в точке пересечения
сечение будет при этом обычно значительно меньше it/?2. Максимум сечения
также и в этом случае должен наблюдаться не при точном резонансе, а при
значениях энергии, близких к резонансной [28].
Подводя итог, можно сказать, что наибольшее сечение (значительно
превышающее газокинетическое) и наиболее острый резонанс должны иметь
место при передаче возбуждения, связанной с разрешенными оптическими
переходами. Резонанс, максимум которого слегка смещен из положения АЕ =
0, должен наблюдаться также и во многих других случаях, однако
максимальное сечение при этом, повидимому, не столь велико.
*) Оно может быть столь малым, что основную роль будет играть вторая
точка пересечения, соответствующая значительно меньшему R (порядка 10~8
см), при котором V0n достаточно велико.
S 3. МЕДЛЕННЫЕ СТОЛКНОВЕНИЯ МЕЖДУ ТЯЖЕЛЫМИ ЧАСТИЦАМИ 339
4. Прохождение положительных ионов через газы* Здесь мы рассмотрим
столкновения положительных ионов, энергия которых превышает 50 в, с
атомами газа. Столкновения этого типа могут быть подразделены на
следующие: 1) упругие столкновения; 2) столкновения, приводящие к
нейтрализации ионов р результате захвата электронов из атомов газа; 3)
неупругие столкновения, сопровождающиеся возбуждением или ионизацией
атомов газа или падающих ионов.
Сечения для упругих столкновений могут быть вычислены с помощью метода
парциальных сечений (см. гл. II, § 1); они связаны с фазовыми постоянными
формулой вида .
<? = ^2(2" + 1)sm2Tln, (12.27)
П
где к, как всегда, равно 2~/к. Обычно приходится брать большое число
членов этого ряда (по крайней мере 400 членов для протонов с энергией
100в в гелии); в определенной области значений п суммирование может быть,
однако, заменено интегрированием. При малых п (меньше 200 для протонов с
энергией 100в в гелии) можно также воспользоваться колебательным
характером функции sinv|n.
В табл. 21 приведены некоторые вычисленные таким путем значения Q для
столкновений цротонов с атомами гелия и аргона. Как мы видим, они не
очень сильно отличаются от соответствую^ щих газокинетических значений;
экспериментальное определение [29] свободных пробегов протонов как в
гелии, так и в аргоне дает, однако, для полных сечений значения, гораздо
меньшие газокинетических. Причина этого обстоятельства становится ясной
при рассмотрении углового распределения рассеянных протонов. Последнее,
за исключением случая очень малых углов рассеяния, может быть найдено с
помощью классических методов (см. гл. VII,
Предыдущая << 1 .. 109 110 111 112 113 114 < 115 > 116 117 118 119 120 121 .. 160 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed