Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Характеристичне рентгенівське випромінювання, його природа. Закон Мозлі.




Характеристичний спектр виникає тому, що частина бомбардуючих електронів проникає в атоми антикатода і збу­джує їх. Причому електронні переходи відбуваються в надрах атомів, тобто в оболонках, ближчих до ядра – К, L, М. Тому енергія квантів рентгенівських променів більша від енергії квантів видимого світла, так як останні одержуються при електронних переходах між зовнішніми оболонками атома, тобто на його периферії.

Мал. 10.3. Розподіл інтенсив­нос­ті по спектру випромінювання рентге­нівської трубки з вольфра­мовим анодом.

Характеристичне випромінювання має лінійчастий спектр. Свою назву воно дістало тому, що цей тип рентгенів­ського випромінювання характеризує речовину антикатода і його вид не залежить від того, чи елемент знаходиться у віль­ному або хімічно зв’язаному стані. Характеристичні лінії завжди виникають на фоні непе­рервного спектра.

На мал. 10.3 зображено графік розподілу інтенсивності по спектру випромінювання рентгенівської трубки з вольф­рамо­вим анодом при Uа = 168 кВ. Цей графік наочно ілюструє той факт, що загальний спектр включає в себе як неперервний спектр, так і характеристичні лінії К-серії. На ділянці неперервного спектра, розміщеного зліва від накладених на нього спектральних ліній, видний “про­вал”. Ця відсутня енергія пішла на збудження сусідніх спектральних ліній.

На мал. 10.4 схематично зображено виникнення різних серій характеристичних рент­­­ге­­нівських променів. В ато­мах з більшим атом­­ним но­ме­ром внут­ріш­ні електрон­ні обо­лонки Κ, L, Μ повністю запов­нені електронами. При ви­лу­чен­ні електрона з однієї із внутрішніх обо­лонок на звіль­нене міс­це пере­ходить елект­рон з більш віддаленої від ядра обо­лон­ки і ви­промінюється рентгенів­ський квант. Пе­ре­ходи, що закін­чуються на К-оболонці, да­ють К-серію характе­рис­тич­ного спект­ра, яка складається з трьох ліній:

– відповідає переходу з L-оболонки на К-оболонку,

– відповідає переходу з М-оболонки на К-оболонку,

– відповідає переходу з N-оболонки на К-оболонку.

Переходи, що закінчуються на L-оболонці та М-оболон­ці, дають відповідно L-серію і М-серію характери­тичного рент­­ге­нівського спектра. Характеристичний спектр склада­ється із 8–10 ліній, що утворюють К, L, Μ серії. Для важких елементів в кожну се­рію входять три лінії α, β, γ. Найінтен­сивніша в характеристи­чному спектрі -лінія, так як ймовір­ність переходів на К-оболонку з L-оболонки більша, ніж з Μ, Ν та інших більш від­далених оболонок.

Для кожного атома існує межа збудження К-серії. Наприклад, для ртуті ( ) вона становить біля 82 кеВ. Це зв’язано з тим, що для вири­вання електрона із най­ближчої до ядра К-обо­лонки, на якій елект­рони найсильні­ше при­тя­­гую­ться до ядра, не­об­хідна значна енергія, яка іде на виконання ро­бо­ти по ви­ри­ванню елект­ро­на. Тому лінії характе­ристичного спектра з’я­вля­ються тіль­ки при на­пру­зі на рентгенівській труб­ці, яка більша пев­но­го значення для кожного матеріалу анода.

Закон Мозлі. В 1913 р. англійський фізик Мозлі, дослід­жуючи залежність довжини хвилі характерис­тичних проме­н­ів від атомного номера Ζ різних елементів, встановив співвідношення, які назива­ють­ся законом Мозлі:

для Кa-лінії, (10.4)

для L-cерії,

де – стала Рідберга, σ – постійна величина, яка зветься сталою екранування (для лінії σ = 1, для L-серії σ = 0.75).


На мал. 10.5 зображено так звану діаграму Мозлі, яка ілю­струє для ліній лінійну залежність від атом­ного но­мера Z. Послідовне застосування формули Мозлі до елементів періодичної системи Менделєєва підтвердило в свій час зако­номірне зростання на одиницю заряду ядра при переході від одного елемента до наступного. Це стало при­родничо-науковим підтвердженням справедливості ядер­­­­ної моделі ато­ма і періодичного закону Д.І. Менде­лєєва.







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 1523. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.001 сек.) русская версия | украинская версия