Excitação rovibracional de dímeros de gases nobres por impacto de elétrons

Abstract

Neste trabalho, estudamos o espalhamento de elétrons por dímeros de gases nobres utilizando o método Potencial de Alcance Zero (do inglês Zero Range Potential - ZRP). Além do ZRP tradicional, consideramos uma formulação alternativa que leva em conta a polarização atômica, inspirada na teoria modificada de alcance efetivo. Os cálculos de espalhamento são reportados nas aproximações de núcleo fixo, rotor rígido e rovibracional, sendo as duas primeiras analíticas. Uma expressão para o comprimento de espalhamento elétron-molécula foi obtida. O estudo revelou que as interações de curto alcance são o mecanismo dominante para transições rotacionais no espalhamento de elétrons por dímeros de gases nobres, enquanto que as interações de longo alcance podem ser desconsideradas. Os resultados mostram como as seções de choque elástica, rotacional e rovibracional dependem do comprimento de espalhamento elétron-átomo, dos parâmetros moleculares, e, também, da inclusão dos efeitos de polarização. Por fim, mostramos que o acoplamento rovibracional afeta consideravelmente a seção de choque rotacional quando o valor da constante rotacional é comparável com o valor da constante vibracional do dímero em questão.<br>

Abstract : Electron scattering by rare-gas dimers is studied for very low incident energies using the zero range potential (ZRP) method. Beyond the traditional ZRP, we consider an alternative formulation accounting for the atomic polarization, inspired in the modified effective range theory. The scattering calculations are reported in fixed nuclei, rigid rotor, and rovibrational approximations, the first two being analytical. An expression for the electron-molecule scattering length is obtained. We find that short-range interactions are the dominant mechanism for rotational transition in electron scattering by rare-gas dimers, while the long-range interactions may be neglected. Our results show how the elastic, rotational and rovibrational cross sections depend on the electron-atom scattering length, on the molecular parameters, and also on the inclusion of polarization effects. Finally, we show that the rovibrational coupling considerably affects the rotational cross sections when the rotational constant becomes comparable to the vibrational constant.