Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочник по физике для инженеров и студентов" -> 233

Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. , Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов — М.: Оникс, 2006. — 1056 c.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike2006.djvu
Предыдущая << 1 .. 227 228 229 230 231 232 < 233 > 234 235 236 237 238 239 .. 307 >> Следующая


7. РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

1°. В зависимости от вида спектра различают два типа рентгеновского излучения — характеристическое излучение, имеющее линейчатый спектр, и белое излучение, имеющее сплошной спектр. Белое излучение является тормозным, так как возникает при торможении быстрых электронов в веществе. Характеристическое рентгеновское излучение связано с электронными переходами в средних и тяжелых атомах, возникающими в результате удаления (например, путем ударной ионизации) электрона из какого-либо внутреннего электронного слоя атома (например, из К- или L-слоя). Набор возможных частот характеристического излучения различен для атомов разных химических элементов, чем и объясняется название этого рентгеновского излучения.
VI.3.7. РЕНТГЕНОРСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

827

2°. Если атомный электрон удален из К-слоя атома (n = 1), то становится возможным квантовый переход в освободившееся состояние электрона, например, из і-слоя (п = 2), M-слоя (п = 3) и т. д. с последующими электронными переходами на освобождающиеся места в этих слоях, пока этот процесс не закончится полным перераспределением электронов по состояниям в атоме. Возникающие при этих переходах фотоны и образуют характеристическое рентгеновское излучение. На рис. VI.3.3 показана общая схема этих переходов, удовлетворяющих следующим правилам отбора: | Al \ — I, | Aj | = 0, 1 для дипольного излучения, I Al I = 0, 2, | Ду | = 0, 1, 2 для значительно более слабого квадрупольного излучения. Здесь п, Iuj — главное, орбитальное и внутреннее квантовые числа, характеризующие состояние в атоме удаляемого из него электрона. В рентгеновской спектроскопии приняты показанные на рис. VI.3.4 обозначения уровней энергии однократно ионизованного атома в зависимости от состояния удаляемого атома.

cH ctI Рз Pi Ps Pz Р4

-M

к

Щ

Mll M1 j M1,

Mv

NI -Nn -"ш -Wiv-Nv -Nvi-Nv и-

п I j -10 1/2

Р4 Р3Р10Р9Ї2ЇЗ Р1Ї5Ї1 2«1/

Its

Im

-201/2 -211/2 -2 1 3/2

«2«!

у -р;еі

з

ЗО ¦З 1 ¦З 1

1/2

1/2

3/2

З 2 3/2 ¦З 2 5/2

Tv-серия

L-серия Рис. VI.3.4

ЛГ-серия

¦4 0 1/2 -4 1 1/2 -4 1 3/2 -4 2 3/2 -4 2 5/2 -4 3 5/2 -4 3 7/2
828

VI.3. ATOM

Спектральные линии, обусловленные переходами электронов в K-, L- и т. д. слои атома, образуют K-, L- и т. д. серии характеристического спектра. Линии каждой серии обычно обозначают греческими буквами с подстрочными индексами (например, Ka , K^ , La^ и т. п.).

3°. Частоты сходственных линий характеристического рентгеновского излучения атомов различных химических элементов удовлетворяют закону Мозли:

где R — постоянная Ридберга, Z — атомный номер химического элемента, о — постоянная экранирования, которая учитывает влияние на электрон, переходящий из одного слоя в другой, остальных атомных электронов, а — постоянная, зависящая от выбора рассматриваемой спектральной линии: для линии Ka постоянная экрани-

О К

рования о ~ 1 и а ~ ^ , для линии La о ~ 5,5 и а ~ ^ .

4°. Непрерывный рентгеновский спектр тормозного излучения ограничен со стороны малых длин вочн некоторой наименьшей длиной волны Хмин, называемой границей сплошного спектра. Появление границы связано с тем, что максимальная энергия Лумйкс рентгеновского кванта, возникшего за счет кинетической энергии тормозящегося электрона VTk, не может превышать этой энергии:

где <р0 — разность потенциалов, за счет которой электрону сообщена энергия Wr.,

5°. Рентгеновские спектры поглощения, в отличие от оптических, не содержат отдельных линий поглощения. Коэффициент поглощения рентгеновских лучей веществом убывает с увеличением их частоты. Эта монотонная зависимость скачкообразно нарушается (скачки поглощения) в областях частот, при которых энергия рентгеновских квантов становится достаточной для освобождения электрона с K-, L-, M-, ... слоя атома.

6°. При поглощении атомом рентгеновского кванта может происходить автоионизация возбужденного ато-

wK = «PO = hv,

he

макс

'мин

К

“мин

V1

макс

С

ch _ ch_
VI.4.1. ИОННЫЕ МОЛЕКУЛЫ

829

ма — эффект Оже, вызванный внутренним перераспределением энергии возбуждения. Эффект Оже является двухстадийным. Вначале при поглощении рентгеновского кванта происходит возбуждение атома, при котором освобождается электрон с одного из глубоких слоев (обычно из К). Далее на освободившееся место переходит электрон из менее глубокого слоя (Lr, M- или N-слоя). Однако выделяющаяся при этом переходе энергия не излучается в виде нового рентгеновского фотона, а передается еще одному (третьему) из атомных электронов, который в результате вылетает из атома. Эффект Оже, не сопровождающийся излучением, является примером без-радиационного или безызлучательного перехода.

Глава 4 МОЛЕКУЛА

1. ИОННЫЕ МОЛЕКУЛЫ

1°. Молекулой называют наименьшую устойчивую частицу данного вещества, обладающуюся его основными химическими свойствами и состоящую из одинаковых или различных атомов, соединенных в одно целое химическими связями (химическими силами). Химические силы имеют в своей основе различные взаимодействия внешних электронов атомов.
Предыдущая << 1 .. 227 228 229 230 231 232 < 233 > 234 235 236 237 238 239 .. 307 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed