Рассеяние электронов газами

Дифракция рентгеновских лучей наблюдается в газах, жидкостях и аморфных веществах, наиболее четко она проявляется на кристаллах. На дифракции рентгеновских лучей кристаллами основаны разработанные позднее рентгеноструктурный и рентгенофазовый методы анализа. Суть дифракции рентгеновских лучей заключается в сложении амплитуд вторичных волн, рассеянных электронами, образующими электронные оболочки атомов исследуемого вещества, без изменения частоты колебаний. Схематически дифракция рентгеновских лучей представлена на рис. 5.4. [c.116]

Рассеяние электронов газами [c.94]

Электроны, проходящие через разреженный газ, сталкиваются с молекулой, причем в условиях глубокого вакуума соседние молекулы не оказывают влияния на результаты этого соударения, которые определяются лишь энергией электрона. При достаточно малых энергиях единственно возможным процессом является упругое рассеяние электронов, не изменяющее внутреннего состояния молекулы. Как только энергия электронов окажется несколько выше порога ионизации (10—12 эв), кроме упругого рассеяния, становятся возможными процессы ионизации. Еще большие величины энергии электронного пучка обусловливают возможность не только ионизации молекулы, но и разрыва химических связей [c.14]

Принцип механической монохроматизации заключается в разделении нейтронов по скоростям, точнее, по разнице времен, требуемых для пролета заданного расстояния. Например, сфазированные вращающиеся диски с щелями, расположенными на определенном расстоянии друг от друга, будут пропускать нейтроны только определенной энергии, создавая импульсный пучок квазимонохроматических нейтронов. Отметим особенности метода электронографии. Он существенно отличается от рентгено- и нейтронографического методов тем, что интенсивность рассеяния электронов атомом почти в 10 раз превышает интенсивность рассеяния рентгеновского излучения и нейтронов. Это обусловливает быстроту проведения электронографических исследований и его незаменимость при изучении строения молекул газов, структуры тонких пленок и кинетики их образования. [c.95]

Возникая из выбрасываемых звездами быстро несущихся в пространство атомных ядер и электронного газа, рассеянного между звездами, атомы носят в себе как бы наследственную печать первичного хаоса космических электронов, едва смиряемых центральной силой, исходящей из ядра. Эта сила вызывает орбитальное вращение электронов, взаимно возмущающих друг друга не только в процессе сложного построения правильной слоистой атомной оболочки с ее квантовыми числами, но и в осуществлении многообразных как бы случайных в хаотической основе корреляционных явлений последние неисчерпаемы в многообразии индивидуальных проявлений, по-истине трудно вообразимых по последствиям в мире нескончаемой вереницы различных атомных комбинаций и структур, разнообразно проявляющих себя на этапах элементарных актов и в звеньях цепных процессов, в мире жизненных и психических проявлений. [c.94]

Теплопроводность полуметаллов, полупроводников мы не будем рассматривать. Укажем лишь, что плотность электронного газа в полуметаллах и полупроводниках слишком мала, чтобы обеспечить заметную величину электронной теплопроводности. Поэтому обычное фонон-фононное рассеяние в этих материалах будет определяющим [9] и характер зависимости и (Т) чистых полуметаллов и полупроводников будет примерно такой же, как у диэлектриков (см. рис. 66). [c.156]

Наличие в жидкости частично пространственно-упорядоченного расположения частиц подтверждается экспериментальными данными, в частности экспериментами по рассеянию света, рентгеновского излучения, нейтронов и электронов. Как было показано В. И. Даниловым, рентгенограммы жидкости вблизи температуры кристаллизации обнаруживают определенное сходство с рентгенограммами кристаллов, отличаясь от них размытостью и меньшим значением дифракционных максимумов (рис. 28). Рассеяние рентгеновского излучения жидкостями и твердыми телами отлично от рассеяния их газами. Для газов характерно значительное рассеяние под малыми углами 0 и постепенное ослабление по мере увеличения 0, а для жидкостей, наоборот, характерно отсутствие рассеяния под малыми углами. [c.107]

Представляет интерес изобразить спектр Л -края поглощения в форме, сходной с уравнением дифракции. При обычной дифракции рентгеновских лучей или электронов газами, жидкостями или кристаллами общее уравнение дифракции выражает связь между отношением интенсивности рассеянного пучка h к интенсивности падающего пучка /о и величиной (sin 0) Д, где 6 — половина угла рассеяния [c.127]

Это дает 0,4 10 [(2 -7) + 8] = 0,88 10 электрон-грамм. Один грамм сзи соответствует 48,6 электрон-грамм. Доля энергии, рассеянной в газе, содержащемся в порах, равна [c.248]

Рентгеновские или электронные лучи (Я. порядка межатомных расстояний в молекуле) испытывают дифракцию на атомах молекул и интерферируют между собой также и тогда, когда молекулы беспорядочно распределены (как в газах) и находятся в движении. Рассеяние рентгеновских лучей происходит в основном на электронных оболочках, рассеяние электронных лучей — преимущественно на ядрах. [c.417]

Более перспективным является применение специальных газовых камер, позволяющих сконцентрировать газ в весьма небольшом объеме вблизи объекта и тем самым избежать значительного рассеяния электронов в газовой среде даже при [c.37]

Взаимодействие электронов с неполярными молекулами (если последние не имеют сродства к электронам) обусловлено обменными и поляризационными силами. Изучение рассеяния электронов в газах, а также теоретические расчеты показывают, что суммарное взаимодействие атомов гелия с медленными электронами сводится к отталкиванию недавние теоретические оценки ([2] см. также разд. И-2) привели к значению длины рассеяния 0 = 1,2 а. ед. для s-волн и пренебрежимо малым значениям длин рассеяния для других угловых моментов (р, йжт. д.). Таким образом, если разложить волновую функцию по сферическим гармоникам [c.130]

В то же время Соммер [4] экспериментально установил, что энергии такого порядка действительно необходимы для перехода электронов из паров в жидкий гелий. Свои выводы о величине энергии электронов Соммер сделал исходя из значений напряженности ускоряющего электрического ноля Е и известного сечения Q рассеяния в газе и с помощью классического кинетического рассмотрения [5], согласно которому распределение электронов но скоростям должно иметь вид [c.131]

Рис. 92а. Зависимость нарастания тока /о от числа молекул в разрядном промежутке (рс1) в воздухе для Х=500 в см и а = 1 см < 1 при больших р из-за обратного рассеяния электронов в газе вблизи катода (см. стр. 31).

Необходимые данные относительно рассеяния электронов в газе можно получить на основании изучения фотоэмиссии электронов из металла в газовую фазу. Для коэффициента а обычно используют формулу Томсона [249], позволяющую из опытной зависимо- [c.155]

Электронный газ взаимодействует с нейтральными атомами и ионами плазмы двояко. С одной стороны, упругие взаимодействия, передающиеся нейтральным частицам и ионам, приводят к возрастанию температуры газа и ионов плазмы. Поскольку количество энергии, которое может быть перенесено от легких к тяжелым атомам, в единичных актах рассеяния чрезвычайно мало, повышение температуры атомов и ионов пренебрежимо мало и тяжелые частицы плазмы продолжают сохранять температуру катодного пятна, т. е. температуру около 3000—6000 К. [c.41]

Проявления волновой природы электронов при их движении в газе неравномерное рассеяние электронов, эффект зависимости длины свободного пути электрона от его скорости. Многочисленные данные о движении электронов в электронных трубках, почерпнутые из практики, а также ряд тщательно поставленных количественных опытов отклонения электронов в электрическом и магнитном полях показывают, что к свободным электронам, беспрепятственно движущимся в этих полях, применимы законы электродинамики и механики с учётом зависимости массы электрона от скорости. В частности, свободный электрон может обладать любым значением энергии и любым импульсом, без каких-либо квантовых ограничений. Иначе обстоит дело, когда электрон встречает на своём пути ту или иную частицу и вступает с ней во взаимодействие. Это относится не только к тому случаю, когда электрон, передавая частице часть своей энергии, переводит её из одного энергетического состояния в другое или же захватывается этой частицей (например, при образовании нейтрального атома из положительного иона и электрона), но и к упругим соударениям электронов с другими частицами. Так, распределение электронов, рассеянных частицами газа по различным направлениям их дальнейшего движения, не соответствует распределению, вытекающему из обычных законов механики и электродинамики. Оказывается, что при переходе от малых углов рассеяния к большим наблюдается ряд максимумов и минимумов. [c.279]

Эти исследования были продолжены в отношении большого числа газов при значительных видоизменениях метода и дали такой же ход кривых эффективного сечения в зависимости от скорости электронов. При этом была установлена связь между общим ходом кривых Q = / (I и) и строением молекулы газа. Так, кривые имеют одинаковый вид для N2 и СО, содержащих одинаковое число электронов в молекуле (рис. 129), или, например, для молекул, внешние электроны которых образуют насыщенные симметричные оболочки (атом аргона, СН4 и др.) [986]. Как и неравномерное рассеяние электронов по различным направлениям, эффект изменения длины свободного пути электрона при изменении его скорости является следствием волновой природы электронов и так же, как неравномерное рассеяние, может рассматриваться как диффракция электронных волн на атомах. Методы волновой механики дают возможность количественно подсчитать этот эффект. [c.284]

Интересно влияние на пучок электронов его собственного пространственного заряда. При движении такого пучка в вакууме отрицательный пространственный заряд, созданный электронами пучка, приводит к некоторому рассеянию электронов, выражающемуся в увеличении поперечного сечения пучка по мере его продвижения вперёд. При больших скоростях пучка это действие компенсируется электродинамическим притяжением движущихся параллельно электронов. Рассеяние пучка электронов наблюдается в газе при образовании электронных лавин, вызванных единичными электронами. В тех случаях, когда в объём, занятый газом при напряжённости продольного электрического поля, равной нулю или очень малой, поступает пучок быстрых электронов, пространственный заряд созданных пучком мало подвижных положительных ионов препятствует рассеянию электронов пучка. При определённых условиях это действие особенно сильно и приводит к так называемой газовой фокусировке пучка электронов. [c.298]

Качественную картину взаимодействия сложных органических молекул с ионизирующими электронами можно представить следующим образом. Электроны, проходящие через разреженный газ, сталкиваются с молекулой, причем в условиях глубокого вакуума влияние соседних молекул не сказывается на результатах этого соударения, которые определяются лишь энергией налетающего электрона. При достаточно малых энергиях единственно возможным процессом является упругое рассеяние электронов на молекуле, не изменяющее внутреннего состояния молекулы. [c.7]

Эффект Рамзауера. При рассеянии электронов газами можно было ожидать, что это рассеяние будет тем сильнее, чем меньше скорость (т. е. кинетическая энергия) рассеиваемых электронов. Оказалось однако, что при уменьшении скорости рассеяние растет до некоторого максимума, а затем снова падает. Это явление открыл Р а м з а у е р (1923) в благородных газах, а затем оно было найдено и в других газах. Для очень медленных электронов некоторые газы совсем прозрачны , как если бы диаметры их атомов или молекул уменьшались до нуля. Эго изменение эффективных диаметров молекул в зависимости от скорости рассеиваемых электронов совершенно непонятно с точки зрения классических представлений, но находит себе объяснение в квантовой механике максимум рассеяния отвечает тем скоростям рассеиваемых электронов, при которых их фазовые волны находятся в резонансе с фазовыми волнами рассеивающих электронов, принадлежащих атомам газа. [c.206]

Логически мы могли бы ожидать, что эта формула даст правильное значение отношения рассеяния электронов центральным электрическим зарядом —Ze. Однако фактически, как уже говорилось, электроны не действуют подобным образом, ибо они распределены вокруг ядра концентрическими слоями. Борр) показал, что заменой 2 на (2—/) вводится вполне достаточная поправка на распределение электронов. Здесь /—атомный коэффициент рассеяния для данного атома по отношению к рентгеновским лучам. Если же имеются два типа атомов, то вводится произведение (Z —/ )(2 —/ ). Для определения среднего отношения рассеяния для атома из данных опытов, проведенных с очен1. большим числом атомов в молекулах, неупорядоченно распределенных в газовой фазе, используется метод усреднения Вирля. Как п в предыдущем разделе, он ведет к следующей форме закона рассеяния электронов молекулами газа [c.464]

В случае применения этого уравнения при обработке фoтo ниiS[кoв. полученных при рассеянии электронов молекулами газа, величиной / обычно пренебрегают, так как когерентное атомное рассеяние не обнаруживает максимумов. Опытные значения наносят на один график в виде функции переменной s, или (4л/> ) sin (ф/2), а теоретические значения / //д, рассчитанные с помошью уравнения Борна при допущении вероятных значений r j, наносят на другой график также в виде функции s. Рассчитанные кривые строятся вновь и вновь с другими значениями до тех пор, пока теоретическая и опытная кривые не совместятся [22]. Если рассеивающая молекула содержит более двух атомов и определению подлежат несколько значений то расчету должны быть предпосланы некоторые сведения о модели молекулы. Эта сложная задача, однако, может, как показали Полинг и Броквей (23], решаться проще при использовании другого метода усреднения. [c.464]

Рамзауер в 1921 г. установил, что эффективное сечение-рассеяния электронов на атомах инертных газов (Аг, Кг, Хе) достигает особенно малых значений при энергиях электронов 0,7 эВ. Такую особенность рассеяния не могла объяснить классическая теория. Квантовая теория дает простое объяснение эффекта Рамзауера. Поле атомов инертных газов убывает значительно быстрее с расстоянием, чем поле какого-либо другого атома, поэтому в первом приближении это поле можно заменить сферической прямоугольной ямой и для вычисления сечения рассеяния медленных электронов использовать формулу [c.518]

Электронные свойства металлов рассматриваются также во взаимосвязи с конкретными особенностями их кристаллической структуры, с точки зрения характеристики кинетической энергии электронного газа (в пространстве импульсов ). При определенных значениях кинетической энергии электронного газа отвечающие им величины волновых чисел будут удовлетворять условию Брэгга отражения от граней кристаллической решетки металла. При таких значениях кинетической энергии должно иметь место отражение электронов гранями и торможение их движения в решетке металла. Эти величины должны зависеть от межплоскостных расстояний и характера кристаллической решетки. При других значениях энергии возможно прохождение электронного газа через грани, без заметного рассеяния. Поэтому движение электронов газа в металле может характеризоваться энергетическид г спектром, раз- [c.56]

Из дифракционных методов наибольшее нримеиеиие, для определения конфигурации молекул нашла газовая электронография, исследование рассеяния электронов малым объемом газа или пара исследуемого веит,ества. Для неорта-нических молекул особое значение имеет высокотемпературная электронография, развиваемая с пятидесятых годов в Московском университете (Фрост, Акишин, [c.30]

Теория электронограс[)ического методч исследования также основана на квантово-механических представлениях, которые дают возможность рассчитать геометрическую конфигурацию молекул из экспериментальных измерений рассеяния электронов в газах и твердых телах. [c.82]

Другой вариант теории вторичной электронной эмиссии предложен советским физиком А. Е. Кадышевнчем. Исходные положения теории Кадышевича электронный газ в металле является вырожденным газом с распределением энергии по Ферми упругие столкновения с ионами решётки металла изменяют направление движения первичного электрона проникающий в металл первичный электрон и созданные им вторичные электроны тормозятся благодаря взаимодействию с электронами проводимости. Взаимодействие электронов с ионами решётки учитывается путём рассмотрения упругих соударений электрона с решёткой. Кадышевич учитывает суммарно как рассеяние, обусловленное наличием решётки и её периодического поля, так и рассеяние, вызванное тепловыми колебаниями решётки. Кадышевичу удаётся объяснить ряд типичных особенностей вторичной эмиссии, в том числе возрастание коэффициента о нри увеличении угла падения первичных электронов (возрастание тем более быстрое, чем больше скорость первичных электронов) и малые значения о для щелочных металлов. В последнем случае концентрация свободных электронов бо,пьше, чем у другах металлов следовательно, торможение, обусловленное кулоновым взаимодействием между электронами, тон е больше, а соответствующий полный пробег как первичных, так и вторичных электронов меньше. [c.85]

Наблюдаемое на опыте специфическое распределение рассеянных в газе электронов по различным направлениям можно рассматривать как следствие диффракции электронных волн на частицах газа [959], максимумы и минимумы на кривых рисунков 124 и 125 — как диффрак- [c.280]

Таким образом, структурнгле исследования кристаллов органических соединений дают лишь огра]1нченные возможности для изучения внутреннего вращения в молекулах. В принципе в кристаллах доступтгы изучению лишь крутильные колебания. Напротив, исследования газов позволяют получить ценные сведения о внутреннем вращении. В ряде работ проводились расчеты, определяющие влияние внутреннего вращения на фактор рассеяния электронов молекулами в газе. Мидзусима и его сотрудники исследовали дифракцию электронов в газообразном 1,2-дихлорэтане нри 14°С. Значения фактора s = sin -(0 — угол [c.105]