Espalhamento elástico de elétrons e pósitrons por moléculas cíclicas

Abstract

Resumo: Neste trabalho são apresentadas seções de choque calculadas para o espalhamento de elétrons e pósitrons por moléculas cíclicas, empregando o método multicanal de Schwinger (SMC) e seções de choque diferenciais obtidas experimentalmente para o espalhamento de elétrons por clorobenzeno. Os dados experimentais foram obtidos no espectrômetro de perda de energia de elétrons de alta resolução disponível no Laboratório de Colisões Atômicas e Moleculares (LCAM) da Universidade Nova de Lisboa, durante período de estágio doutoral. Seções de choque calculadas para o espalhamento elástico de elétrons por benzeno, ciclohexano, oxano (tetraidropirano), 1,4-dioxano, prolina e pirrolidina são apresentadas e comparadas a dados disponíveis na literatura. Quanto ao espalhamento de pósitrons, foram estudadas as colisões elásticas de pósitrons por pirimidina, benzeno e tetraidrofurano, cujos resultados foram comparados a dados disponíveis na literatura. As seções de choque do benzeno e da pirimidina também foram comparadas entre elas em busca de diferenças ou similaridades oriundas da substituição de dois grupos CH do benzeno por dois átomos de nitrogênio para formar a pirimidina. Além disso, também foram realizados estudos sistemáticos da descrição dos efeitos de polarização para duas moléculas apolares, aleno e silano, que foram escolhidas devida a disponibilidade de dados experimentais e ao tamanho reduzido das moléculas. A descrição dos efeitos de polarização é discutida com respeito aos fenômenos físicos presentes no espalhamento de pósitrons por moléculas, como o estado virtual e o mínimo de Ramsauer-Townsend. Palavras-chave: elétrons, pósitrons, espalhamento elástico, método multicanal de Schwinger

Abstract: In this work cross sections for electron and positron elastic scattering by cyclic molecules, calculated employing the Schwinger multichannel method, and experimental differential cross sections for electron scattering by chlorobenzene are presented. The experimental data were obtained in the high resolution electron energy loss spectrometer available in the atomic and molecular collisions lab at the New University of Lisbon, during the visitor PhD student program. Cross sections for elastic electron scattering by benzene, cyclohexane, oxane (tetrahydropyran), 1,4-dioxane, proline and pyrrolidine are presented and compared with available data in the literature. Regarding the positron scattering, calculated cross sections for the elastic scattering of positrons by pyrimidine, benzene and tetrahydrofuran are presented and compared with available data from literature and a really quite encouraging agreement is found. The calculated cross sections of pyrimidine and benzene were also compared in order to look for differences or similarities arising from the replacement of two CH groups from benzene by nitrogen atoms in pyrimidine. It is also presented a systematic study accounting for the polarization effects for two small molecules, allene and silane. Both molecules were choosen due the availability of experimental data and the absence of dipole moment. The description of the polarization effects is discussed concerning the physical phenomena present in the positron scattering by molecules, as the virtual state and the Ramsauer-Townsend minimum. Keywords: electron, positron, elastic scattering, Schwinger multichannel method