原子 - 表面碰撞中的直接散射、俘获与脱附理论

当气体原子或分子与清洁有序表面碰撞时，在许多情况下，能量分辨散射谱会呈现出两个截然不同的特征，分别源于直接散射以及在物理吸附势阱中的俘获及其随后的脱附。James Clerk Maxwell 被认为是最早描述这一情形的人，他提出了一个简单的假设：当入射气体束从表面散射时，可将其分为两部分，一部分不交换能量并进行镜面反射，另一部分则完全平衡或适应，随后以平衡分布脱附。本文发展了一种散射理论，利用迭代算法和经典力学处理碰撞过程，描述了入射束的直接散射和俘获 - 脱附现象。初始被俘获的粒子份额可被追踪，直至它们继续与表面发生进一步相互作用，最终全部被激发回正能量连续谱并离开表面区域。因此，该理论允许对 Maxwell 假设进行严格检验，并确定其成立的条件。该理论还对最近的实验测量结果给出了定量解释，这些测量在能量分辨谱中同时展现了直接散射贡献和俘获 - 脱附份额。