Oscylacyjnie spre ι ˙zyste przekroje czynne

Na wykresie (5.1) przedstawione jest por´ownanie obliczonego przekroju czynnego na zderzenia zar´owno oscylacyjnie jak i rotacyjnie spre_ι˙zyste z doste_ιpnymi danymi.

Jak wida´c, wyniki eksperymentalne przytaczane przez Shimamureι[71] le˙zaιponi˙zej obecnych wynik´ow, lecz co do kszta ltu, a tak˙ze pozycji maksimum, obydwie krzywe zdajaι sieι by´c podobne. Co wieιcej, dane do´swiadczalne saιni˙zsze r´ownie˙z od wszyst-kich zaprezentowanych wynik´ow teoretycznych innych autor´ow.

Obliczenia wykonane przez Lane’a i Geltmana [41] wydaja_ι sie_ι w znacza_ιcy spos´ob odbiega´c zar´owno kszta ltem jak i wielko´sciaι od obecnych wynik´ow. Maksimum jest przesunie_ιte w strone_ιni˙zszych energii o oko lo 1,5 eV, a warto´s´c przekroju czynnego w

68

ROZDZIA L 5. WYNIKI 69

Rysunek 5.1: Spre_ι˙zysty ca lkowy przekr´oj czynny na rozpraszanie elektron´ow na cza_ιsteczkach wo-doru.

maksimum jest o oko lo 1 ˚A² ni˙zsza od obecnych wynik´ow. Du˙za rozbie˙zno´s´c mieιdzy krzywymi mo˙ze by´c spowodowana faktem, i˙z mimo rygorystycznego uje_ιcia dynamiki zderzenia przez Lane’a i Geltmana, kt´orzy sformu lowali r´ownania rozproszeniowe w uk ladzie laboratoryjnym w przybli˙zeniu sztywnego rotatora, brak uwzgle_ιdnienia zja-wiska wymiany pomie_ιdzy pociskiem a elektronami nale˙za_ιcymi do chmury ladunku czaιsteczki tarczy spowodowa l otrzymanie rozwiaιza´n s labo opisujaιcych fizykeι zja-wiska. Brak uwzgle_ιdnienia poziom´ow oscylacyjnych prawodopodobnie nie mia l wieιkszego wp lywu na wyniki, co wydaje sieι sugerowa´c por´ownanie zademonstro-wane na wykresie (5.9.).

Wyniki uzyskane przez Morrisona i wsp´o lpracownik´ow [49] otrzymane zosta ly przy wykorzystaniu dw´och podej´s´c. Krzywa oznaczona LFCC zosta la obliczona w uk ladzie laboratoryjnym, uwzgle_ιdniaja_ιc oscylacje tarczy. Krzywa ANR (ang.

adiabatic nuclear rotation) zosta la obliczona w uk ladzie zwiaιzanym z cia lem, nie uwzgleιdniono mo˙zliwo´sci oscylacji tarczy, natomiast dynamiczne oddzia lywanie po-mie_ιdzy ruchem pocisku a rotacja_ι cza_ιsteczki potraktowane zosta lo w przybli˙zony spos´ob. W obydwu przypadkach zastosowano model wymiany gazu elektron´ow swo-bodnych TFEGE, podobny do u˙zytego w obecnych obliczeniach, przy czym za-stosowano nieco inna_ι procedure_ι dostrajania potencja lu jonizacyjnego. Jak mo˙zna

ROZDZIA L 5. WYNIKI 70

zaobserwowa´c obydwie krzywe zgadzajaι sieι bardzo dobrze, le˙zaι praktycznie jedna na drugiej, co wydaje sie_ι nieco dziwne, gdy˙z nie uwzgle_ιdniono oscylacji, bo cho´c oscylacyjne kana ly reakcji nie majaι zbyt du˙zego wp lywu na oscylacyjnie spreι˙zyste przekroje czynne, to jednak jest on widoczny, zw laszcza w obszarze szerokiego rezo-nansu (patrz wykres (5.9)).

Dla energii ni˙zszych od 1 eV obecne wyniki i obydwie serie wynik´ow Morrisona sa_ι praktycznie to˙zsame. Mo˙zna to wyt lumaczy´c tym, ˙ze wyniki LFCC Morrisona i wsp´o lpracownik´ow wykonane zosta ly w tym samym przybli˙zeniu, korzystaja_ιc z tego samego modelu wymiany, jedyna r´o˙znica polega la na procedurze wyboru potencja lu jonizacyjnego. Dla wy˙zszych energii podano tylko jeden punkt, dla 4.5 eV. Dla tej energii wyniki Morrisona i wsp´o lpracownik´ow le˙zaι poni˙zej obecnych oblicze´n, ale w dalszym ciaιgu zdecydowanie ponad wynikami eksperymentalnymi [71].

Na wykresie (5.2) przedstawione jest por´ownanie pomie_ιdzy obecnymi wynikami, a danymi uzyskanymi w innych obliczeniach oraz pomiarami, dla przej´scia czysto rotacyjnego cza_ιsteczki tarczy ze stanu podstawowego do pierwszego stanu rotacyjnie wzbudzonego.

Krzywa rozpinana przez punkty pomiarowe uzyskane przez Engelhardta i wsp´o l-pracownik´ow [17] ma przebieg zbli˙zony kszta ltem do prezentowanych oblicze´n, jak-kolwiek pozycja maksimum w przekroju czynnym jest nieco przesunieιta w stroneι

ni˙zszych energii. Zgodno´s´c wydaje sieι by´c najlepsza w obszarze od progu na wzbu-dzenie do oko lo 3 eV. Dla wy˙zszych energii wyniki eksperymentalne le˙za_ι poni˙zej obecnej krzywej, w dalszym ciaιgu jednak zgadzajaιc sieι co do kszta ltu.

Wszystkie trzy serie oblicze´n wykonanych przez Morrisona i wsp´o lpracownik´ow [49] (ANR, LFCC, EMA) w obszarze do oko lo 1,5 eV majaι przebieg zbli˙zony do pomiar´ow Engelhardta i wsp´o lpracownik´ow [17], lecz wraz ze wzrostem energii zgodno´s´c systematycznie sie_ιpogarsza, krzywa przebiega zdecydowanie poni˙zej zar´ ow-no wynik´ow pomiar´ow, jak i obecnej krzywej, aby ponownie zbli˙zy´c sieι do ekspery-mentu w okolicach 6 eV, poza obszarem szerokiego rezonansu. Pozycja maksimum w obliczeniach Morrisona jest taka sama jak w obecnych wynikach.

Wyniki Lane’a i Geltmana [41] wydajaι sieι by´c w stanie opisa´c poprawnie zja-wisko poni˙zej 1 eV. Dla wy˙zszych energii zastosowane podej´scie daje zani˙zone

wy-ROZDZIA L 5. WYNIKI 71

Rysunek 5.2: Rotacyjnie niespre_ι˙zysty ca lkowy przekr´oj czynny (przej´scie 0-2) na rozpraszanie elektron´ow na cza_ιsteczce wodoru.

niki, jakkolwiek jako´sciowo znacznie lepsze ni˙z w przypadku rozpraszania ca lkowicie spre_ι˙zystego. Maksimum krzywej ma pozycje_ι zbli˙zona_ι do pozosta lych prezentowa-nych wynik´ow teoretycznych.

Na wykresie (5.3) zaprezentowane sa_ιr´ownie˙z przekroje czynne dla przej´scia rota-cyjnego 0-2, z tym ˙ze tym razem jest to powieιkszony zakres niskich energii, poni˙zej 1 eV, co pozwala na rozr´o˙znienie pomieιdzy seriami wynik´ow r´ownie˙z w zakresie niskich energii. Jak wida´c, w rozwa˙zanym obszarze mo˙zna zaobserwowa´c pewien rozrzut wy-nik´ow zar´owno eksperymentalnych jak i teoretycznych. Jakkolwiek r´o˙znica nie jest wielka, to obecne wyniki w okolicach progu na wzbudzenie le˙za_ιponi˙zej pozosta lych prezentowanych danych, przy czym wszystkie krzywe maja_ι zbli˙zony kszta lt.

Na kolejnym wykresie (5.4) przedstawiony jest oscylacyjnie spreι˙zysty przekr´oj czynny, wysumowany po ko´ncowych stanach rotacyjnych, por´ownany z wynikami innych oblicze´n oraz z seriami danych eksperymentalnych.

Obliczenia Henry’ego i Lane’a [32] zosta ly przeprowadzone w uk ladzie labora-toryjnym, przy czym zaniedbana zosta la mo˙zliwo´s´c oscylacji cza_ιsteczki. Jednak wydaje sieι, bioraιc pod uwageι na przyk lad przedstawione w obecnej pracy wyniki por´owna´n (patrz wykresy (5.9), (5.10), (5.11)), i˙z takie przybli˙zenie w przypadku czaιsteczki wodoru mo˙ze dawa´c poprawny opis proces´ow oscylacyjnie spreι˙zystych.

ROZDZIA L 5. WYNIKI 72

Rysunek 5.3: Rotacyjnie niespre_ι˙zysty ca lkowy przekr´oj czynny (przej´scie 0-2) na rozpraszanie elektron´ow na cza_ιsteczce wodoru (zakres niskich energii).

Faktycznie, mo˙zna zaobserwowa´c dobraι zgodno´s´c z obecnymi wynikami, zw laszcza w obszarze maksimum przekroju czynnego obydwie krzywe maja_ι bardzo zbli˙zony przebieg. R´o˙znica w zakresie ni˙zszych energii, a wieιc w obszarze, w kt´orym wp lyw braku uwzgle_ιdnienia oscylacyjnych kana l´ow reakcji powinien male´c, prawdopodob-nie wynika z zastosowania przez Henry’ego i Lane’a w obliczeniach jedyprawdopodob-nie trzech cz lon´ow w rozwinieιciu multipolowym potencja lu.

Wyniki Lane’a i Geltmana daja_ι krzywa_ι, kt´ora cho´c oddaje w pewnym stopniu wielko´s´c przekroju czynnego, to nie jest w stanie opisa´c w dobry spos´ob kszta ltu, czego powody by ly ju˙z dyskutowane.

Obydwie krzywe teoretyczne uzyskane przez Morrisona i wsp´o lpracownik´ow w obszarze do 1 eV w bardzo dobry spos´ob zgadzajaι sieι z obecnymi obliczeniami. Dla wy˙zszych energii, jako ˙ze opublikowano jedynie wyniki oblicze´n dla 4.5 eV, trudno przeprowadzi´c dyskusjeι, mo˙zna jedynie zauwa˙zy´c, i˙z otrzymany punkt le˙zy poni˙zej obecnych wynik´ow.

Wyniki oblicze´n Masseya i Ridleya [46] sa_ιbardzo zbli˙zone w kszta lcie do krzywej otrzymanej przez Lane’a i Geltmana, jednak, w przeciwie´nstwie do tej ostatniej, r´ownie˙z wielko´s´c uzyskanego przekroju czynnego jest znacznie ni˙zsza od obecnych wynik´ow jak i pozosta lych prezentowanych wynik´ow pomiar´ow i oblicze´n.

ROZDZIA L 5. WYNIKI 73

Rysunek 5.4: Oscylacyjnie spre_ι˙zysty ca lkowy przekr´oj czynny (wysumowany po stanach rotacyj-nych) na rozpraszanie elektron´ow na cza_ιsteczce wodoru.

Je´sli chodzi o por´ownanie z wynikami eksperyment´ow, obecne wyniki wydajaιsieι

by´c zawy˙zone, zw laszcza w stosunku do wynik´ow Brungera i wsp´o lpracownik´ow [7], Shyna i Sharpa [74] oraz Goldena i wsp´o lpracownik´ow [28]. Z drugiej strony, po-miary Ramsauera i Kollatha [60] poni˙zej energii rezonansu oraz wyniki Nishimury i wsp´o lpracownik´ow w obszarze maksimum [55] zdajaι sieι potwierdza´c obecne ob-liczenia. Co do wynik´ow pomiar´ow Fursta i wsp´o lpracownik´ow [25], to pierwsze dwa punkty zgadzaja_ι sie_ι z obecnymi wynikami, natomiast trzeci punkt le˙zy poni˙zej krzywej teoretycznej.