А., Абуова Ф. У. Конденсирленген күй физикасы астана 2011
жүктеу/скачать 17 Mb.
|
Пособие по ФКС каз.окон
| Рентгендік сәулелер. Рентгендік сәулелердің квантының энергиясын мына қатынасқа сәйкес анықтауға болады:
Е рент=hν=hc/λ (5.3) мұндағы h = 6,62x10 -34 Дж∙с — Планк тұрақтысы, v және — сәуленің жиілігі мен толқын ұзындығы, с — вакуумдағы жарық жылдамдығы. Практикалық мақсат үшін бұл теңдеуді мына түрде жазу ыңғайлы: (Å) = 12,4/Е(кэВ) (5.4) Осыдан 1Å толқын ұзындығына Е ~ 12 кэВ энергия сәйкес келетіндігін көруге болады. Сондықтан кристалдарды зерттеу үшін квант энергиясы 10-50кэВ болатын рентгендік сәулелену қажет. Мұндай сәулеленуді екі механизм арқылы алуға болады: 1) металды нысанадағы жылдам электрондарды тежеумен (тежегіш сәулелену). Тежеу барысында, электродинамика заңдылығына сәйкес, қозған бөлшек электромагнитті сәуле шығару керек. Бұл сәулеленудің спектрі бірқалыпты кең спектр болады; 2) жылдам электрондар мен нысана атомдарының ішкі электрондарымен серпімсіз соқтығысуы (сипаттамалық сәулелену). Бұл сәулеленудің спектрі атом электрондарының жоғары энергиялы қозуларымен байланысты сызықты спектр болады. Нәтижесінде сәулеленудің спектрі жіңішке сызық болады. Түрлі металлды нысаналарды қолдана отырып монохроматты рентгендік сәулеленудің түрлі толқын ұзындықтарын алуға болады. Нейтрондар. Бөлшектердің кинетикалық энергиясы және импульсі мына теңдеумен байланысты: (5.5) Ал толқын ұзындығы мен импульс – мына теңдеумен: (5.6) Сонда нейтрон үшін де-Бройль толқын ұзындығы мен оның энергиясы мына қатынаспен байланысты болады: (5.7) Мұндағы mn = 1,675х10-27 кг - нейтронның массасы. Практикалық мақсат үшін осы теңдеуді мына түрде жазған ыңғайлы: n(Å) = (5.8) Сәйкесінше, 1Å толқын ұзындығына Еn = 0,08 эВ энергиясы сәйкес келеді, ал нейтрондар осындай энергиямен 4000 м/с жылдамдықпен қозғалады. Нейтрондар заттармен бірнеше әдіс арқылы өзара әсерлеседі: 1) магниттелмейтін кристалдарда нейтрондар атомдардың тек ядроларымен әсерлеседі, өйткені нейтронның заряды жоқ ал оның массасы атом бұлтшасының электрондарының массасынан әлдеқайда көп. Егер осы жағдайда серпімді, когерентті шашырау болса, онда дифракцияны байқауға болады. Нейтрондар мен рентгенді сәуленің дифракциялық суреттері бірдей; 2) нейтрондардың магниттік моменттерінің болуының арқасында олар магнитті кристаллдардың – ферро-, ферри-, антиферро-, парамагнетиктердің электрондарының магнитті моменттерімен өзара әсерлеседі, ол арқылы кристаллдардың магниттік қасиеттері жөнінде ақпарат алуға болады; 3) баяу нейтрондар тордың тербелісіне кететін серпімсіз шашырау процесіне қатысады, ол осындай тербелістерді зерттеуге мүмкіндік береді. Электрондар. Де-Бройль толқын ұзындығы мына теңдеумен анықталады: (5.9) Мұндағы me = 0,911х10-30кг –электронның массасы. Практикалық мақсат үшін мына теңдеу ыңғайлы: е(Å) = (5.10) 1 Å толқын ұзындығына Ее = 150 эВ энергиясы сәйкес келеді, ал электрондардың жылдамдықтары шамамен 7∙106м/с. Өйткені электрон – зарядталған бөлшек, ол затпен өте жақсы әсерлеседі және серпімді және серпімсіз шашырауға келмей тұрып ол кристаллға бірнеше ангстремге еніп кете алады. Сондықтан көлемді кристаллдың құрылымы сәулелену үшін электрондардың дифракциясы жарамсыз болып қалады. Электронография әдетте кристаллдардың жазықтықты қабаттарын, беттерінің жағдайын, жұқа қабыршықты зерттеу кезінде қолданылады. жүктеу/скачать 17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|