Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Тригг Дж. -> "Физика 20 века: ключевые эксперименты" -> 14

Физика 20 века: ключевые эксперименты - Тригг Дж.

Тригг Дж. Физика 20 века: ключевые эксперименты — М.: Мир, 1978. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): fizika20vekakluchevieeksperimenti1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 129 >> Следующая

Philosophical Magazine в 1913 и 1914 гг., он показал, что истинной мерой
заряда ядра является атомный номер, указывающий место элемента в
периодической системе Менделеева.
Баркла и Сэдлер установили ранее, что при использовании любого элемента в
качестве излучающей мишени в рентгеновской трубке возникал спектр,
состоящий из двух частей: сплошного спектра, не зависящего
1 См. Тригг Дж., Решающие эксперименты, М., "Мир", 1974, гл 5.
42
от природы мишени, и набора дискретных линий которые столь же однозначно
определяли данный элемент, как и линии его оптического спектра. Ученые
обнаружили, что характеристическое излучение каждого элемента
формировалось в серии, которые были обозначены буквами К, L, ..., в
порядке, уменьшения "жесткости". По мере перехода от одного элемента к
другому в пределах каждой серии "жесткость" возрастала с увеличением
номера элемента в периодической таблице. Методы, использованные Баркла и
Сэдлером, не позволили получить более определенные соотношения. Поэтому
вскоре после того, как была установлена волновая природа рентгеновских
лучей и появилась возможность измерить длины их волн, Мозли предпринял
попытку "дать общий обзор основных типов излучения высокой частоты". Он
начал свою работу в Манчестерском университете и затем продолжил ее в
Оксфорде.
Мозли применил метод анализа, развитый Брэггами на основе идеи, с помощью
которой Брэгг (мл.) объяснил результаты работ Лауэ с сотрудниками (см.
гл. 1), касающихся отражения пучка рентгеновских лучей от кристаллических
плоскостей. При таком подходе, как указывал Мозли, обнаруживается, что
излучение определенной частоты отражается от поверхности кристалла только
тогда, когда оно падает на нее под определенным углом. При этом угол
скольжения 0, длина волны X и постоянная кристаллической решетки d должны
быть связаны соотношением
пк = sin 0,
где п - целое число, которое может быть названо порядком отражения. Схема
установки, использованной Мозли, изображена на рис. 3.1. "Рентгеновские
лучи, пройдя через щель S, падали на поверхность скола С кристалла
ферроцианида калия, установленного на призменном столике спектрометра.
Поверхность кристалла
1 Мы употребляем здесь термин "линия", несмотря на то что в период, когда
проводились эти опыты, спектр принято было представлять не как
распределение по длинам волн, а как распределение по "жесткости", т е
способности противостоять поглощению; соответственно спектр изображался
кривой (ее высота соответствовала интенсивности), а не линиями на
фотоснимке.
43
"была вертикальной, и в этой плоскости лежала геометрическая ось
спектрометра".
При первых применениях этого метода Брэггами, а также Мозли и Ч. Г.
Дарвином использовалось электрическое детектирование, основанное на
ионизации, производимой рентгеновскими лучами. Мозли отмечал, что
Рис. 3 1. Схема расположения кристалла, источника со щелью и 4
отопластины в установке Мозли [Phil Mag, 26 (1913), стр 1025,
рис. 1]
"этот метод успешно действует лишь при неизменном источнике излучения";
поэтому он разработал способы использования фотографического
детектирования.
"Фотопластина устанавливалась на плечо спектрометра, причем как пластина,
так и щель располагались на расстоянии 17 см от оси спектрометра.
Необходимость именно такого расположения обусловлена тем, что при
равенстве указанных расстояний точка L, в которой отраженный пучок падает
на фотонластину, не зависит от положения точки Р падения исходного пучка
на кристалл. Угол, под которым устанавливается кристалл, не имеет
существенного значения, покуда он обеспечивает попадание падающего пучка
на какую-либо часть поверхности кристалла под необходимым углом. Угол О
44
можно получить из соотношения 20 = 180° - SPL = = 180° - SAL.
Для измерения угла SAL применялся следующий метод. Перед
фотографированием по краям пластины наносились опорные линии R. Для этого
кристалл заменялся свинцовым экраном с узкой щелью, совпадающей с осью
спектрометра, и пластина экспонировалась в рентгеновских лучах в течение
нескольких секунд. В результате на пластине возникала линия R,
определяющая положение прямой, соединяющей точки S и А. Вторая линия R'
наносилась аналогично после поворота плеча спектрометра на определенный
угол. Затем плечо переводили в положение, необходимое для того, чтобы
"поймать" отраженный пучок. Углы LAS, определяющие положение любой
полученной при этом на пластине линии, находились затем по положению этой
линии и по известному углу /?Л5, на который было повернуто плечо
спектрометра. Угол LAR измерялся с ошибкой, не превосходящей 0,1°, путем
наложения на негатив пластины с нанесенными аналогичным образом метками,
расположенными через 1°. Чтобы найти по этим данным угол скольжения
отраженного пучка, необходимо было сделать две небольшие поправки,
учитывающие, что ни поверхность кристалла, ни щель в свинцовом экране не
совпадали точно с осью спектрометра".
Порядок п "определялся путем фотографирования каждого спектра как во
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed