Рамзауэра эффект

Определение "Рамзауэра эффект" в Большой Советской Энциклопедии

Рамзауэра эффект. Рис.

Рамзауэра эффект, в узком смысле — высокая «проницаемость» молекул или атомов газа для медленных электронов; в более общем смысле — аномальный (с позиций классической физики) характер взаимодействия электронов с нейтральными атомами (молекулами) некоторых газов. Открыт в 1921 немецким физиком К. Рамзауэром (С. Ramsauer) при изучении рассеяния электронов в аргоне. Затем обнаружен и в др., более тяжёлых инертных газах, а также косвенно подтвержден при исследовании подвижности электронов в газах.

Рамзауэра эффект выражается в наличии резко выраженного глубокого минимума эффективного поперечного сечения s столкновений электронов с атомами при энергиях электронов около 1 эв с последующим возрастанием до максимума около 12 эв (рис.). Это явление, необъяснимое в рамках классической механики частиц, обусловлено тем, что в процессах взаимодействия с атомами медленные электроны ведут себя как волны (см. Волны де Бройля, Корпускулярно-волновой дуализм). При определённом соотношении между длиной волны, соответствующей движущемуся электрону, и характерными размерами атома создаются особо благоприятные условия для беспрепятственного прохождения волны через атом. При более строгом квантовомеханическом объяснении Рамзауэра эффект электронную волну разлагают на гармоники, сопоставляемые различным значениям квантованного момента количества движения электрона относительно рассеивающего атома, и рассматривают фазовые сдвиги, вносимые в эти гармоники полем атома. Рамзауэра эффект осуществляется, если в гармонику, дающую главный вклад в эффективное сечение, вносится фазовый сдвиг, соответствующий целому числу длин волн. Расчёты обосновали наличие Рамзауэра эффект у Ar и др. тяжёлых инертных газов и его отсутствие в H₂, Не и Ne. Квантовомеханический характер рассеяния электронов в газах проявляется наряду с Рамзауэра эффект и в угловом распределении рассеянных электронов, в котором наблюдаются чередующиеся максимумы и минимумы (существует некоторая аналогия между Рамзауэра эффект и интерференцией волн). Рамзауэра эффект играет существенную роль в процессах, происходящих при электрическом разряде в газах, определяя, например, зависимость характеристик плазмы разряда от давления газа и многие явления, связанные с подвижностью электронов.
Лит.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, 2 изд., М., 1966; Месси Г., Бархоп Е., Электронные и ионные столкновения, пер. с англ., М., 1958.

W электронов." href="/a_pictures/09/01/236224715.jpg">W электронов."http://tungsten.atomistry.com/">W электронов." src="a_pictures/09/01/th_236224715.jpg">
Зависимость эффективного сечения упругого рассеяния электронов ss (в см2) для различных газов от энергии W электронов.