Ramzauer-Taunsendov efekat

Ramzauer-Tounsendov efekat je fizička pojava vezana za rasejanje niskoenergijskih elektrona na atomima inertnih gasova, a sastoji se u tome što pri nekim energijama, elektroni kroz atome prolaze kao da su ovi prozirni, dok se pri malo većim i malo manjim energijama odbijaju od njih.

Kada se elektron kreće kroz gas dolazi do neminovnih sudara sa atomima. Sudar je elastičan ako ne dolazi do promene ukupne kinetičke energije elektrona i atoma. Međutim, sudar je neelastičan ako se deo energije elektrona troši na jonizaciju ili pobuđivanje (ekscitaciju) atoma. Dakle, neelastičan je sudar u kojem se deo kinetičke energije gubi na promenu unutrašnjeg stanja atoma. Na primer elastičan je sudar između dve bilijarske kugle (osim ako se jedna od njih okrnji ili raspukne). Neelastičan je sudar između dva automobila.

Atomi inertnih gasova imaju relativno visoke energije jonizacije i energije pobuđivanja, pa elektroni niske energije ne mogu da izazovu nikakvu unutrašnju promenu u atomu, te su svi njihovi sudari elastični. Stoga bi prema klasičnoj mehanici svaki elektron, bez obzira kolika mu je energija, bio rasejan (skrenut sa putanje) pri svakom susretu sa atomom.

Međutim, dvadesetih godina prošlog veka Ramzauer Carl Ramsauer (1879-1955), i Tounsend John Sealy Townsend (1868-1957) su, nezavisno našli, da pri nekim energijama elektroni prolaze kroz atome bez rasejavanja.

Efekat ne može da se objasni klasičnom slikom (elektron kao čestica) već je potrebno da se uzme u obzir i njegova talasna priroda (elektron kao talas). Tada se nalazi da do izuzetne propustljivosti atoma dolazi pri onim vrednostima energija pri kojima je talasna dužina elektrona samerljiva sa dimenzijama atoma.

Literatura[uredi | uredi izvor]

Bailey, V. A. and Townsend, J. S., The motion of electrons in gases, Philosophical Magazine, S.6, 42 (1921), pp. 873-891.
Bailey, V. A., and Townsend, J. S., The motion of electrons in argon, Philosophical Magazine, S.6, 43 (1922), pp. 593-600.
Bailey, V. A., and Townsend, J. S., The abnormally long free paths of electrons in argon, Philosophical Magazine, S.6, 43 (1922), pp. 1127-1128.
Bailey, V. A., and Townsend, J. S., The motion of electrons in argon and in hydrogen, Philosophical Magazine, S.6, 44 (1922), pp. 1033-1052.
Bailey, V. A., and Townsend, J. S., Motion of electrons in helium, Philosophical Magazine, S.6, 46 (1923), pp. 657-664.
Ramsauer, C., Über den Wirkungsquerschnitt der Gasmoleküle gegenüber langsamen Elektronen, Annalen der Physik, 4, 64 (1921), pp. 513–540.
Bohm, D., Quantum Theory. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1951.
Brode, R. B., The Quantitative Study of the Collisions of Electrons with Atoms, Rev. Mod. Phys. 5, 257 (1933).
Johnson, W. R., and Guet, C., “Elastic scattering of electrons from Xe, Cs⁺, and Ba²⁺, Phys. Rev. A 49, 1041 (1994).
Mott, N. F., The Theory of Atomic Collisions, 3rd ed. Chapter 18. Oxford, Clarendon Press, 1965.
S. Macura, J. Radić-Perić, ATOMISTIKA, Fakultet za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu/Službeni list, Beograd, 2004, str. 382.