A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. 3. feladat. Ion szóródása semleges atomon (100 éves a Rutherford-atommodell) Egy tömegű, töltésű iont indítunk nagyon távolról, nemrelativisztikus kezdeti sebességgel egy tömegű, semleges atom felé, melynek elektromos polarizálhatósága . Az ütközési paraméter nagysága (lásd a 4. ábrát).
A közeledő ion elektrosztatikus tere folyamatosan polarizálja az atomot, melynek következtében az atom elektromos dipólmomentumra tesz szert. A feladat megoldása során minden sugárzási veszteséget hagyj figyelmen kívül! 3.1. Számítsd ki az elektromos térerősséget egy, az origóban elhelyezkedő dipólmomentumú ideális elektromos dipólustól távolságra a dipólus tengelye mentén (lásd az 5. ábrát)!
3.2. Vezesd le a polarizált atom által az ionra ható erő kifejezését! Mutasd meg, hogy ez az erő ‐ az ion töltésének előjelétől függetlenül ‐ vonzó jellegű. 3.3. Határozd meg az ion és az atom kölcsönhatásából származó elektromos potenciális energiát , és függvényében! 3.4. Határozd meg az ion és az atom közötti legkisebb, a 4. ábrán -nel jelölt távolságot! 3.5. Ha a ütközési paraméter kisebb egy kritikus értéknél, az ion spirális pályán az atomba zuhan. Ebben az esetben az ion semlegesítődik, az atom töltése pedig megnő. Ez a folyamat ,,töltés-kicserélődési'' kölcsönhatás néven ismert. Mekkora az ion‐atom ütközés módon számolható hatáskeresztmetszete egy ilyen töltés-kicserélődéses folyamat esetén? |