Теория атомных столкновений - Мотт Н.
Скачать (прямая ссылка):
В более ранних работах [22], использовавших для измерений камеру
Вильсона, расхождение между теоретическими и экспериментальными данными
было несколько большим; в наиболее современных исследованиях Олсона, Чао
и Крейна [23], также основанных на применении камеры Вильсона, это
расхождение уменьшилось, однако, примерно до той же величины, что и в
работе Кульчицкого и Латышева,
*) В отличие от случая многократного рассеяния а-частиц (см. гл. XII, §
2), когда Ze2l%v >1 и наилучшие результаты дает классическое приближение.
ЛИТЕРАТУРА
241
ЛИТЕРАТУРА
1. Massey and В urhop, Electronic and Ionic' Impact Phenomena.
2. Blackett and 0 cch i a 1 in i, Proc. Roy. Soc., A139, 699 (1933).
3. Ramsauer, Ann. d. Phys., 64, 513 (1921).
4. Kolia th, Phys. Zs., 31, 985 (1931).
5. В г о d e, Rev. Mod. Phys., 5, 258 (1933).
6. В г о d e, Phys. Rev., 39, 547 (1932).
7. Townsend, Phil. Mag., 42, 873 (1921).
8. H у 11 e r a a s, Zs. f. Phys., 54, 347 (1929).
9. Dymond and Watson, Proc. Roy. Soc., A122, 571 (1929);
M с M i 11 e n, Phys. Rev., 36, 1034 (1930); Bullard and Massey, Proc.
Roy. Soc., A133, 657 (1931); Ramsauer and К о 11 a t h, Ann. d. Phys.,
12, 529 (1932); Werner, Proc. Roy. Soc., A134, 202 (1932); Hughes,
McMillen and Webb, Phys. Rev., 41, 154 (1932); Mohr and N i с о 1 1,
Proc. Roy. Soc., A138, 229, 469 (1932).
10. H a r t r e e, Proc. Camb. Phil. Soc., 24, 89, 111, 426 (1927).
11. Thomas, Proc. Camb. Phil. Soc., 23, 542 (1926).
12. Fermi, Zs. f. Phys., 48, 73 (1928).
13. James and Brindley, Zs. f. Crystall., 78, 470 (1931).
14. Bullard and Massey, Proc. Camb. Phil. Soc., 26, 556 (1930).
15. Mitchell, Proc. Nat. Acad. Sci., 15, 520 (1929).
16. M a с d о u g a 11, Proc. Roy. Soc.,A136, 549 (1932).
17. A r n о t, Proc. Roy. Soc., A133, 615 (1931).
18. Williams, Proc. Roy. Soc., A169, 531 (1938); Phys. Rev., 58, 292
(1940); Rev. Mod. Phys., 17, 217 (1945).
19. Be the, Phys. Rev., 70, 821 (1946).
20. G о u d s m i t and Saunderson, Phys. Rev., 57, 24 (1940); 58, .
39 (1940).
21. Кульчицкий и Латышев, Phys. Rev., 61, 260 (1942).
22. Oleson, Chao, Halp'ern and Crane, Phys. Rev., 56, 482,
1171 (1939); Sheppard and Fowler, там же, 57, 273 (1940).
23. О 1 e s о n, Chao and Crane, Phys. Rev., 60, 378 (1941).
H, Мотт и F. Mecca
Г лава X
УПРУГОЕ РАССЕЯНИЕ МЕДЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ АТОМАМИ
§ 1. Эффекты Рамзауера и Таунсенда
Как было показано в гл. IX, § 5, первое приближение Борна неприменимо к
рассмотрению столкновений медленных электронов с атомами; опытные данные
ясно указывают в этом случае на необходимость построения более строгой
теории.
В 1921 г., исследуя свободные пробеги очень медленных (с энергией от 0,75
до 1,1 в) электронов в различных газах, Рамзауер [1] нашел, что в аргоне
длины свободных пробегов таких электронов значительно больше, чем это
следует из кинетической теории газов. Распространение измерений на более
широкий интервал скоростей [2] привело к обнаружению удивительного
изменения величины эффективного сечения при изменении скорости
электронов. Было найдено, что эффективное сечение (обратно
пропорциональное длине свободного пробега) атомов аргона возрастает с
уменьшением скорости электронов до тех пор, пока энергия электронов не
становится меньше 10 в. При дальнейшем уменьшении энергии электронов
эффективное сечение уменьшается, достигая малых значений, полученных в
предыдущих опытах. Независимо от этих наблюдений, Таунсенд и Бэйли [3]
исследовали зависимость свободного пробега от скорости для электронов с
энергиями между 0,2 и 0,8 в и показали, что максимум длины свободного
пробега лежит при этом около 0,39 в. Это значение было также получено в
более поздней работе Рамзауера и Коллата [4]. ^
Вслед за опубликованием результатов этих классических опытов было
исследовано большое количество газов и паров для широкого интервала
скоростей электронов1). Результаты, получен-* ные для некоторых
одноатомных газов и паров, приведены на фиг. 25, иллюстрирующей
зависимость эффективного сечения от скорости электронов. Для сравнения
указаны также значения газокинетического сечения.
Характерной чертой кривых зависимости эффективного сечения от скорости
является большое разнообразие их относительны^ размеров и формы, а также
заметная аналогия поведения сходны^ атомов, например атомов тяжелых
благородных газов, с одной
1) См., например, обзоры {5-8].
§ 1. ЭФФЕКТЫ РАМЗАУЕРА И ТАУНСЕНДА
243
стороны, и паров щелочных металлов-с другой. ]Вначале эти явления не
имели удовлетворительного объяснения, но с появлением квантовой механики
тотчас же возникло предяоложение, что все эти эффекты - диффракционного
характера. Бором было предложено общее объяснение наличия минимального
значения эффективного сечения, наблюдаемого в благородных газах
Фиг. 25. [Наблюдаемые зависимости эффективных сечени.': от скорости
электрона.
V дано в вольтах.
вблизи 0,7 в. Поле атома благородного газа' убывает с расстоянием
несравненно быстрее, чем поле какого-либо другого атома, и можно ожидать,
