Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Мотт Н. -> "Теория атомных столкновений " -> 92

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 .. 86 87 88 89 90 91 < 92 > 93 94 95 96 97 98 .. 160 >> Следующая

2-V2
snlm (*) = <*$ Фо (у) 1ш(~) в(tm)*' dx',
где для водорода
<х= 1, Z = Z' = l,
для гелия
а = 24*, Z- 1,69, Z'= 1.
гп1т (К) = 22i+3"i+i (21 + 1 yi*Z*h (/ +1)1 X
X [(п - l- 1)!]1/з [("
X[("Z+l)2 + 4C2]CL+-(-3(*)],
18 Н. Мотт и Г. Месси
274 ГЛ. XI. НЕУПРУГИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С АТОМАМИ
где
ж = (га222- 1 +4С2) {[(nZ+ 1)2 + 4С2] [(nZ- 1)2 + 4;2]}-1/2, (11.18)
'(', = j-Kna0.
Величины С в определяются, как коэффициенты разложения
ОО
(1 - 2и? -f h2)~v = ^ С* (О "s*
s = 0
При ,9 = 0, 1, 2, 3 эти коэффициенты равны соответственно
С%(х) = 1, С*(ж) = 2"ж,
q(x) = v[(2v + l)a:2-l],
(*) = 2v(v-f 1)жх [-f-(v + 2)a2-l] . (11.19)
X
При исследовании этих соотношений мы ограничимся рассмотрением второго и
третьего квантовых уровней. На фиг. 37 приведено угловое распределение
электронов с начальной энергией 200 эв, рассеянных в результате
возбуждения различных квантовых уровней атомов гелия. Для сравнения
приведена также кривая распределения, соответствующая случаю упругого
рассеяния. Из фиг. 37 ясно, что: а) вероятность возбуждения разрешенных
оптических уровней значительно больше, чем вероятность возбуждения
запрещенных оптических уровней; б) вероятность возбуждения очень быстро
убывает по мере увеличения угла рассеяния; при малых углах рассеяния
возбуждение уровня 21jP более вероятно, нежели упругое соударение;
Фиг 37. Угловое распределение электронов с исходной энергией 200 эв,
рассеянных атомами гелия после возбуждения различных уровней. Значения К2
приведены для перехода 2*Р в атомных единицах.
§ 2. ВЫЧИСЛЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦ. СЕЧЕНИЙ ДЛЯ ВОДОРОДА И ГЕЛИЯ 275
однако в случае больших углов рассеяния имеет место обратное; с)
неупругим рассеянием можно пренебречь, если
Ка0 Z.
Это следует из формул (11.17), (11.18) и (11.19), свидетельствующих о
том, что при Ка0 > Z вероятность возбуждения S-, Р-и /)-состояний убывает
соответственно, как K~i2, K~li, K~i6. Принимая во внимание, что Ze2/2а0
представляет собой ионизационный потенциал атома, мы можем сказать, что
дифференциальным сечением для неупругих столкновений можно пренебречь при
условии
Таблица 12
Эффективное сечение 2^/(0) в единицах "а$ при различных углах
рассеяния
Возбу- ждаемое состо- яние Энергия возбуждающих электронов, в Углы
рассеяния
0° 5° 10° 20" 30" 40"
100 0,99 0,98 0,92 0,79 0,61 0,45
VS 200 0,99 0,97 0,88 0,65 0,41 0,25
400 0,99 0,95 0,77 0,45 0,22 0,10
100 0,126 0,120 0,086 0,049 0,020 0,0063
2 *S 200 0,155 0,126 0,086 0,024 0,0039 0,068
400 0,166 0,120 0,057 0,0051 0,086 0,03
100 7,8 4,4 1,78 0,32 0,056 0,013
2*Р 200 17,7 4,5 0,99 0,068 0,0088 0,07
400 39 2,6 0,33 0,009 0,0003 0,02
100 1,84 1,20 0,45 0,103 0,021 0,0043
ЗгР 200 4,5 1,33 0,24 0,027 0,0025 0,028
400 9,7 0,81 0,084 0,0035 0,014 0,08
100 0,0109 0,0098 0,0070 0,0028 0,07 • 0,014
3 "D 200 0,0132 0,010 0,0052 0,086 0,08 0,07
400 . 0,0142 0,0094 0,0023 0,011 0,03 0,01
100 0,68 0,46 0,215 0,043 0,0092 0,0020
41# 200 1,71 0,52 0,131 0,011 0,0012 0,013
400 3,7 0,33 0,048 0,0015 0,06 0,04
где Vi-ионизационный потенциал рассматриваемого атома. Этот результат
может быть обобщен на случай любого атома.
В табл. 12 приведены значения 2тг/оп (6) при различных скоростях
столкновений и различных углах рассеяния для случая неупругих соударений
электронов с атомами гелия. Формулы, полученные с помощью первого
приближения теории Борна, нельзя считать очень точными даже для
электронов с энергией 200 в; сравнение этих формул с опытными данными
указывает, однако, на общее хорошее согласие теории с опытом 1).
*) Детальный разбор этого вопроса см. [5].
18*
276 ГЛ. XI. НЕУПРУГИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ С АТОМАМИ
Угловое распределение электронов, рассеянных атомами гелия, было
исследовано Даймондом и Ватсоном [6] для электронов с энергией 200 в,
Мак-Милланом [7] для электронов с энергией 100 в и Мором и Николлем [8]
для электронов с энергиями 54, 83, 120 и 196 в. Как это можно видеть из
фиг. 38, наблюденные
Фиг. 38 Экспериментальные точки и теоретические кривые (вычисленные по
формуле Борна) углового распределения электронов, неупруго рассеянных
атомами гелия.
ими угловые распределения электронов при возбуждении уровня 2Р хороню
согласуются с теоретическими результатами. В случае более медленных
электронов (энергия которых меньше 80 в) при больших углах рассеяния, как
этого и следовало ожидать (см. § 5), согласие теории с опытом не является
удовлетворительным. Сравнение теоретических1) и экспериментальных [12 -
14] данных для электронов, неупруго рассеянных атомами водорода, приводит
к аналогичным результатам (теоретические расчеты при этом относятся к
атомному водороду, а опытные данные -к молеку* лярному водороду; при
рассматриваемых скоростях столкновений это обстоятельство не играет,
однако, существенной роли).
х) Подробные вычисления для рассеяния электронов атомным водородом см.
[9-11].
§ 2. ВЫЧИСЛЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦ. СЕЧЕНИЙ ДЛЯ ВОДОРОДА И ГЕЛИЯ 277
Измеренные относительные значения вероятностей неупругого и упругого
Предыдущая << 1 .. 86 87 88 89 90 91 < 92 > 93 94 95 96 97 98 .. 160 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed