Ramsauer-effekten (även känd som Ramsauer-Townsend-effekten ) är ett fenomen av anomalt svag spridning av långsamma elektroner av neutrala gasatomer . Det observerades första gången 1921 av den tyske fysikern Karl Ramsauer när han studerade spridningen av elektroner i argon , och senare observerades effekten även i andra ämnen.
Effekten kan inte beskrivas i termer av klassisk mekanik , så dess upptäckt spelade en viktig roll i utvecklingen av kvantmekaniken .
Effekten upptäcktes av K. Ramsauer 1921 [ 1] som ett resultat av att studera spridningen av elektroner i gasformig argon. Han undersökte beroendet av en elektrons elastiska spridningstvärsnitt på dess energi . Med en minskning av energin, i enlighet med klassisk mekanik, bör tvärsnittet öka, men i experimentet vid elektronenergier lägre än 16 eV observerades en minskning av tvärsnittet nästan till noll med ett minimum uppnått vid en energi på storleksordningen 1 eV [2] .
Oberoende observerades samma effekt samtidigt av D. Townsend [3] .
Senare gjordes liknande observationer för några andra tunga gaser. Effekten bekräftades också indirekt i experiment på att mäta elektronernas rörlighet i neutrala gaser [4] .
Effekten upptäckt av Ramsauer kunde inte förklaras inom ramen för klassisk fysik och fick sin förklaring först i kvantmekaniken efter introduktionen av de Broglies hypotes [2] . Enligt denna hypotes har elektronen vågegenskaper . I det här fallet är Ramsauer-effekten analog med Poisson-fläckeffekten inom optik . Rollen som "skärmen" för elektronen spelas av atomen. Om de Broglie-våglängden för en elektron är jämförbar med storleken på en atom, som ett resultat av diffraktionen av en elektron bakom en atom, uppstår ett maximum av elektronvågen - elektronen "omsluter" atomen utan att spridas på den .
En enkel teoretisk räkning, föreslagen av David Bohm , ersätter atomen med en potentiell brunn .
Mer komplexa beräkningar inkluderar elektronrelativism, elektron-elektroninteraktion och spin-polarisationseffekter.