Практикум жоғары оқу орындарының атомдық және ядролық физика пәнінің типтік бағдарламасының типтік бағдарламасына сәйкес 9 бөлімнен тұрады
жүктеу/скачать 2,08 Mb.
|
treatise136775
- Бұл бет үшін навигация:
- Спектрлік белгілеулер .
- Сұрыптау ережелері.
- Р ентгендік спектрлер
- 1.8-сурет және электрондардың
Спектрлік белгілеулер. Қалыпты байланыс жағдайында термдер былай белгіленеді: немесе , (1.3.9) мұндағы χ = 2S+1 – мультиплеттілік, J – толық моменттің кванттық саны, L – орбиталық кванттық сан мәні бойынша термнің типі (S, P, D және т.т.) анықталады. Сұрыптау ережелері. Қалыпты байланыс жағдайында L, S және J кванттық сандары үшін мына сұрыптау ережелері тағайындалған: ΔL=±1, ΔS=0, ΔJ=0, ±1, (1.3.10) Р ентгендік спектрлер Рентген түтікшесінің антикатодын электрондармен атқылағанда пайда болатын рентгендік спектрлердің тұтас және сызықтық сияқты екі түрі болады. Тұтас спектрлер жылдам электрондар антикатод затында тежелгенде пайда болады 1.8-сурет және электрондардың кәдімгі тежеулік сәуле шығаруы болып табылады. Тежеулік спектрді зерттеу мыналарды көрсетті: интенсивтіліктің максимумы болады, ол кернеу өсірілгенде қысқа толқындар жағына қарай ығысады (1.8-сурет); λmin толқын ұзындығы болады (тұтас спектрдің қысқа толқындық шекарасы). Ол анод затына тәуелді емес, тежеулік рентген сәулесін туғызатын электрондардың кинетикалық энергиясымен анықталады: . (1.3.11) Сызықтық спектр жеке сызықтардан тұрады және антикатод материалына тәуелді болады. Әрбір элементтің өзінің, өзіне ғана тән сызықтық спектрі болады. Сондықтан осындай спектрлерді сипаттамалық деп атайды. Сипаттамалық спектрлердің мынадай ерекшеліктері болады: – спектр қарапайым және бір типтес бірнеше сериялардан тұрады, олар K, L, M, .... деп белгіленеді; – әрбір серия жеке сызықтардың аздаған жиынынан тұрады, бұлар К, К, ... арқылы белгіленеді; – жеңіл элементтерден ауыр элементтерге ауысқанда спектр тұтастай, құрылымын өзгертпестен, бірсыдырғы қысқа толқын жаққа қарай ығысады; – әрбір химиялық элементтің атомдары бұлар еркін күйде ме, әлде химиялық қосылыста ма, бұған тәуелсіз, тек берілген элементке тән сипаттамалық спектрі болады. Мұны сипаттамалық спектрлердің атомның ішкі бөліктеріндегі, құрылысы ұқсас бөліктеріндегі, электрондардың кванттық ауысуы нәтижесінде пайда болатындығымен ғана түсіндіруге болады. А томның қоздырылуы ішкі электрондардың біреуін жұлып шығарғанда іске асады (энергиясы жеткілікті үлкен электрондардың немесе фотонның әрекеті нәтижесінде). Егер К-деңгейдегі (n = 1) екі электронның біреуі жұлынып алынса, онда босаған орынға қандай да бір жоғарырақ L, M,... деңгейдегі электрон келуі мүмкін. Осының нәтижесінде К-серия пайда болады. Дәл осылай басқа L, M,... сериялар пайда болады (1.9-сурет). Сипаттамалық рентген спектрінің жиіліктері (толқындық сандары) Мозли заңына бағынады: , (1.3.12) мұндағы R – Ридберг тұрақтысы, Z – элементтің реттік нөмірі, σ –экрандау (тасалау) тұрақтысы бір серия аумағында барлық элементтер үшін бірдей (мысалы, К-серия үшін σ = 1, L-серия үшін σ = 7,5 және т.т.), m = 1,2,... (рентгендік серияны анықтайды), n = m+1, , …m+2 (тиісті серияның сызығын анықтайды). Мозли заңын (1.3.12а) түрінде де жазады. Мұндағы а – әрбір сызық үшін мәні белгілі тұрақты, мысалы, Kα-сызық үшін . Р ентгендік жұтылу спектрі айқын ұзын толқынды шеті бар бірнеше жолақтан тұрады. Атомның рентген фотонын жұтуы нәтижесінде атомның ішкі қабаттарының біреуінен электрон жұлынып шығарыла алады (фотоиондау үдеріcі) және әрбір жұтылу жолағы атомның нақты қабатынан электронның шығарылуына сәйкес келеді (К-жолақ электронның ең ішкі қабатынан шығарылуына сәйкес келеді және т.т.). Жолақтардың айқын ұзынтолқынды шеті фотоиондану үдерісінің басталуына сәйкес келеді. Жұтылу жолақтарының нәзік түзілісі: К-жолақта 1 максимум, L-жолақта 3 максимум, M-жолақта 5 максимум болады (1.10-сурет). Оже эффект. Қатаң рентген сәулесі квантының атомға әрекеті нәтижесінде оның К-қабатынан электронның ұшып шығуына алып келеді де К-қабатта кемтік пайда болады. Осы жағдайда атом ионданған және күшті қоздырылған болады. Осы энергияның рентген сәулесі түрінде шығарылуы қарастырылған болатын. Бірақ ол бірден-бір механизм емес. Атомның қоздырылуы энергиясының үлкен болатындығы соншалықты, одан екінші электронның L-қабаттан ұшып шығуы мүмкін болады екен және осы жағдайда Kα кванты шығарылмайды. Оже-электронның eU0 энергиясы энергияның сақталу заңына сәйкес мына қатынаспен анықталады: , (1.3.13) мұндағы – шығарылуы мүмкін, бірақ шығарылмаған фотон энергиясы, EL – L – электронның иондану энергиясы. Атомда энергияның ішкі қайта үлестірілуі іске асады, бұл атомнан оже-электронның ұшып шығуын туғызады. Атом екі мәрте ионданған болады. жүктеу/скачать 2,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|