Эфект Рамзаўэра

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Ўмова анамальна вялікага току (зверху). Атам паказаны жоўтым колерам, траекторыя электрона — чорная лінія. Тыповая ВАХ для аргону (знізу)

Эфе́кт Рамза́ўэра (вядомы таксама як эфект Рамзаўэра — Таўнсэнда) — з'ява анамальна слабога рассеяння павольных электронаў атамамі нейтральных газаў. Упершыню назіраўся ў 1921 г. нямецкім фізікам Карлам Рамзаўэрам пры вывучэнні рассеяння электронаў у аргоне, а пазней эфект назіраўся і ў іншых рэчывах.

Эфект не можа быць апісаны з пункту гледжання класічнай механікі, таму яго адкрыццё адыграла важную ролю пры станаўленні квантавай механікі.

Гісторыя адкрыцця[правіць | правіць зыходнік]

Эфект адкрыты К. Рамзаўэрам ў 1921 годзе[1] ў выніку вывучэння рассеяння электронаў у газападобным аргон. Ім даследавалася залежнасць сячэнне пругкага рассеяння электрона ў залежнасці ад яго энергіі. Пры памяншэнні энергіі ў адпаведнасці з класічнай механікай сячэн павінна ўзрастаць, аднак, у праведзеным эксперыменце пры энергіях электронаў меншых 16 эВ назіралася памяншэнне сячэння практычна да нуля з мінімумам, дасягаемым пры энергіі каля 1 эВ[2].

Незалежна гэты ж эфект у той жа час назіраў . Д. Таунсенд[3].

Пазней аналагічныя назіранні былі зробленыя і для некаторых іншых цяжкіх газаў. Эфект таксама быў ускосна пацверджан ў досведах па вымярэнні рухомасці электронаў у нейтральных газах[4].

Тлумачэнне эфекту[правіць | правіць зыходнік]

Якаснае тлумачэнне[правіць | правіць зыходнік]

Эфект, выяўлены Рамзаўэрам, не мог быць растлумачаны ў рамках класічнай фізікі і атрымаў сваё объснение толькі ў квантавай механіцы пасля ўвядзення гіпотэзы дэ Бройлем[2]. У адпаведнасці з гэтай гіпотэзай электрон валодае хвалевымі ўласцівасцямі. У гэтым выпадку эфект Рамзаўэра аналагічны эфекту плямы Пуасона ў оптыцы. Ролю «экрана» для электрона іграе атам. Калі даўжыня хвалі дэ Бройлем электрона параўнальная з памерам атама, то ў выніку дыфракцыі электрона за атамам ўзнікае максімум электроннай хвалі — электрон «абгінае» атам без рассеяння на ім.

Просты тэарэтычны падлік, прапанаваны Дэвідам Бомам, замяняе атам на патэнцыйную яму.

Больш складаныя падлікі ўключаюць рэлятывізм электрона, электрон-электроннае ўзаемадзеянне і спін-палярызацыйныя эфекты.

Заўвагі[правіць | правіць зыходнік]

Wiki letter w.svg На гэты артыкул не спасылаюцца іншыя артыкулы Вікіпедыі,
калі ласка, карыстайцеся падказкай і пастаўце спасылкі ў адпаведнасці з прынятымі рэкамендацыямі.
  1. Carl Ramsauer Über den Wirkungsquerschnitt der Gasmoleküle gegenüber langsamen Elektronen (нем.
  2. 2,0 2,1 Мартинсон Л.К., Смирнов Е.В. Раздел 2.2. Экспериментальные подтверждения гипотезы де Бройля // Квантовая физика. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. — Т. 5. — 496 с. — 3000 экз. 
  3. Bailey, V. A. and Townsend, J. S. The motion of electrons in gases (англ.
  4. Рамзауэра эффект // Большая советская энциклопедия.