Физические методы исследования. Часть 1. Бондарев Ю.М - 13 стр.

                                                  13




                             Ри с.3. С х ема K-, L-, M- уровней атома и
                                   основны е ли ни и K-, L- сери й

           С трук тура х арак тери сти ческ и х спек тров рентгеновск и х лучей (чи сло ли ни й , и х
относи тельное расположени е и ярк ость) не зави си т от при роды и злучаю щ еговещ ества, ею
определяется тольк о положени е спек тра на ш к але частот, к оторы й смещ ается в сторону
к оротк и х волн сувели чени ем порядк овогономера э лемента.
           Зак он,     связы ваю щ и й       частоту спек тральны х              рентгеновск и х ли ни й
х арак тери сти ческ огои злучени я с порядк овы м номером э лементов, бы л отк ры т Г . М озли в
1913 году: к вадратны й к орень и з частот и ли соответствую щ и х х арак тери сти ческ и х ли ни й
является ли ней ной ф унк ци ей порядк овогономера э лементов:
                             νn,k=Е 1 - Е 2 /h2 = (2 π2e4mе / h3) · ( Z -ξ )2 · (1/n12-1/n22 )       (5)
В этой ф ормуле mе - масса э лек трона, е - его заряд, Z - атомны й номер элемента, ξ -
постоянная э к рани ровани я, n1 и n2 - главны е к вантовы е чи сла начального и к онечного
состояни й .

      Д ифракция рентгенов ских лу чей на кристаллах.
      Рентгеновск и е лучи , прох одя ск возь вещ ество, воздей ствую т на э лек троны егоатомов.
О дна и з ф орм так ого воздей стви я - при ведени е э лек тронов в к олебательное дви жени е.
Частота так и х “вы нужденны х к олебани й ” равна частоте к олебани й э лек тромагни тногополя
перви чны х рентгеновск и х лучей . Колеблю щ и й ся элек трон и спуск ает во все стороны
элек тромагни тны е волны , частота к оторы х совпадает с частотой его к олебани й и ,
следовательно, с частотой вы звавш и х эти к олебани я рентгеновск и х лучей , - прои сх оди т
рассеяни е последни х . Л учи , рассеянны е элек тронами разли чны х атомов к ри сталла,
и нтерф ери рую т между собой . Результатом этого является резк ое уси лени е рассеянного
и злучени я в одни х направлени ях и его и счезновени е в други х . Это явлени е назы ваю т
ди ф рак ци ей рентгеновск ого и злучени я на к ри сталли ческ ом вещ естве. Д ля возни к новени я
явлени я ди ф рак ци и необх оди мо, чтобы расстояни е между соседни ми плоск остями
отражени я в рассеи ваю щ ем к ри сталле бы ло не менее полови ны дли ны волны падаю щ его
луча. Н апомни м, чтомежплоск остны е расстояни я вк ри сталли ческ и х реш ётк ах и зменяю тся в
пределах 1 нм. В от почемудля струк турногоанали за и спользую т рентгеновск и е лучи , дли на
волн к оторы х 102-103 нм. Т ак к ак межатомны е расстояни я в к ри сталле – вели чи ны тогоже
порядк а, что и дли ны волн рентгеновск и х лучей , к ри сталл является для эти х лучей
своеобразной трёх мерной ди ф рак ци онной реш ётк ой .
      Больш ое значени е для пони мани я при роды рентгеновск и х лучей и и х дальней ш его
ш и рок огои спользовани я сы грали работы отца и сы на Брэггов. О ни пок азали , чток ри сталл
может дей ствовать к ак своегорода ди ф рак ци онная реш етк а для рентгеновск и х лучей , обра-
зованная равноотстоящ и ми параллельны ми («брэ гговск и ми ») плоск остями атомов и ли
и онов; на последни х неи змененное рассеяни е рентгеновск и х лучей мож ет соверш аться так ,
чтоволны от разли чны х плоск остей ок азы ваю тся в ф азе и уси ли ваю т друг друга. В э том
случае говорят, чторентгеновск и е лучи и спы ты ваю т брэ гговск ое отражени е от к ри сталла, и
возни к ает ди ф рак ци онная к арти на.
      У слови я, необх оди мы е для возни к новени я брэ гговск огоотражени я, пок азаны на ри с.4,
где А А ' и ВВ' представляю т собой последовательны е атомны е плоск ости к ри сталла,