Учебные лабораторные комплексы по квантовой физике. Лукс Р.К - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

В мессбауэровской спектроскопии абсолютные энергии гамма-переходов не измеряются;
измеряется лишь разность между энергиями перехода в источнике и поглотителе. Если
источник и поглотитель изготовлены из различных веществ, то электронные плотности на
ядрах мессбауэровского изотопа, как правило, также отличаются. В результате энергии
гамма-переходов в источнике и поглотителе будут различны, и максимум резонансного
поглощения будет наблюдаться при некоторой доплеровской скорости, компенсирующей
различия в энергиях гамма-переходов (рис.7). Разница в энергии гамма-переходов для
различных веществ является изомерным сдвигом, IS. Величина изомерного сдвига дается
следующим выражением:
IS = E
a
-E
s
= (2π/3) Z⋅e
2
⋅[
ρ
a
(0)-
ρ
s
(0)]⋅[R
1
2
-R
0
2
] (6)
где
ρ
a
(0) и
ρ
s
(0) - электронные плотности в области ядра для поглотителя и источника
соответственно, eZ – заряд ядра.
На спектре (рис.9) показаны основные параметры линии:
Рис. 9. Изомерный сдвиг (IS) мессбауэровской линии
N
∞
- счет вне резонанса, А - амплитуда линии, Г - ширина линии.
Изомерный сдвиг может измеряться либо в энергетических единицах, либо в единицах
скорости. Для ядер
57
Fe диапазон изменения изомерного сдвига составляет около 5 мм/с. При
естественной ширине мессбауэровской линии
57
Fe, равной 0,194 мм/с это дает возможность
тонкой градации изменений электронной плотности на ядре.
Для ядер
57
Fe отношение (R
1
2
- R
0
2
)/R
0
2
меньше нуля, поэтому увеличение электронной
плотности на ядре в поглотителе смещает мессбауэровскую линию в область меньших
энергий (изомерный сдвиг уменьшается), и наоборот, уменьшение электронной плотности
ведет к увеличению величины изомерного сдвига.
Измерение изомерного сдвига имеет важное значение в физике твердого тела, химии,
биологии и в других областях благодаря высокой чувствительности электронной плотности в
области ядра к особенностям электронной структуры вещества. По величине изомерного
сдвига можно судить об эффективном заряде ионов, характере химических связей атомов,

Страницы