Mössbauer etkisi. Mössbauer etkisi Rezonans enerji emilimi

REZONANS EMME

v \u003d frekansındaki fotonların emilimi (E n - E 0) / s, Nerede E n ve E 0, emici sistemin uyarılmış ve yer durumlarının enerjileridir (örneğin, bir atom), h - Çubuk sabittir. R. p. Nükleer fizikte gözlenir (bkz. Mössbauer etkisi).

Büyük Ansiklopedik Politeknik Sözlük. 2004 .

Diğer sözlüklerde "RESONANCE Absorpsiyon" un ne olduğunu görün:

rezonant emilimi - - [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Y.S. Kabirov. İngilizce Rusça Elektrik Mühendisliği ve Güç Mühendisliği Sözlüğü, Moskova, 1999] Elektrik mühendisliği konuları, EN rezonans absorpsiyonunun temel kavramları ...

rezonant emilimi - rezonansinė sugertis statusas sritis Standart değerlendirme Elektrikli ve elektronik aletler banggn, kurių dažnis lygus (arba beveik lygus) medžiagos ar terpės atomų elektronų, molekulių atomų, brandonui savų nn Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

rezonant emilimi - rezonansinė sugertis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. rezonans emilimi; rezonant emilimi. Resonanzabsorpsiyon, f rus. rezonant emilimi, n pranc. emme, f; absorpsiyon résonante, f… Fizikos terminų žodynas

Çekirdeklerin heyecanlı bir duruma kuantum geçişlerinden dolayı g kuantumun atomik çekirdekler tarafından seçici emilimi. Wa g quanta'da ışınlanırken, vom ile alışılagelmiş olağan süreçlerle birlikte (bkz. GAMMA RADYASYONU), g. Fiziksel ansiklopedi

gama radyasyonunun rezonant emilimi - - [A.S. Goldberg. İngilizce Rus Enerji Sözlüğü. 2006] Enerji konuları genel olarak EN rezonans gama emilimi ... Teknik çevirmen kılavuzu

rezonant nötron emilimi - - [A.S. Goldberg. İngilizce Rus Enerji Sözlüğü. 2006] Enerji konuları genel olarak EN nötron rezonans emilimi rezonans nötron emilimi ... Teknik çevirmen kılavuzu

radyasyonun gazla rezonant emilimi - Radyasyonun, fotonların tamamen emildiği ve atomların heyecanlı bir duruma geçtiği, kesilmemiş gaz atomları (yani normal durumda olanlar) tarafından emilmesi ... Politeknik terminolojik açıklayıcı sözlük

spin rezonans emilimi - sukininė rezonansinė sugertis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. spin rezonans emilimi vok. Spinresonanzabsorpsiyon, f rus. spin rezonant emilimi, n pranc. spin absorpsiyon par résonance de spin, f ... Daha fazla bilgi edinin

Enerjinin dönüşümü el. magn. bir ortamda diğer enerji türlerine yayılan radyo dalgaları. Rezonans olmayan ve rezonans P. p arasındaki farkı ... Fiziksel ansiklopedi

Γ radyasyonun kaynağı ve soğurucusu katı olduğunda ve γ quanta enerjisi düşük olduğunda gözlemlenen γ kuantumun atomik çekirdekler tarafından rezonant emilimi (Mössbauer etkisi 150 keV'dir). Bazen M. e. geri tepmesiz rezonant emilimi denir, ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Atomlar, zemin durumundan en yakın uyarılmış duruma geçişe karşılık gelen özellikle yoğun bir frekans ışığını emer. Bu fenomene rezonant emilim denir. Daha sonra yer durumuna döndüğünde, atomlar rezonans frekansının fotonlarını yayar. İlgili radyasyona rezonant radyasyon veya rezonant floresan denir. Rezonant floresan fenomeni 1904'te R. Wood tarafından keşfedildi. Wood, sodyum buharının, sarı sodyum hattına karşılık gelen ışıkla ışınlandığında, aynı dalga boyunda radyasyon yayarak parlamaya başladığını keşfetti. Daha sonra, cıva buharında ve diğer birçok durumda benzer bir parıltı gözlenmiştir. Rezonans emilimi nedeniyle, floresan maddeden geçen ışık zayıflatılır.

Atomlar gibi, atom çekirdeği de, en düşükleri normal, geri kalanı heyecanlı olarak adlandırılan ayrı enerji seviyelerine sahiptir. Bu seviyeler arasındaki geçişler, γ-ışınları adı verilen kısa dalga elektromanyetik radyasyonun ortaya çıkmasına neden olur (bkz. § 70). Rays-ışınları için görünür ışıkta gözlenen atomik rezonans flüoresansına benzer bir nükleer rezonant flüoresans fenomeni olması beklenebilir. Bununla birlikte, rays-ışınları ile rezonant floresansı uzun süre gözlemlemek mümkün değildi. Bu başarısızlıkların nedeni aşağıdaki gibidir. § 30'da, bir kuantum sisteminin iki durum arasındaki geçişine karşılık gelen emisyon hattının ve emme hattının, R'nin formül (30.10) ile belirlenen geri tepme enerjisi olduğu birbirine göre değiştiği gösterilmiştir. Görünür ışık için kayma, spektral çizgi genişliğinden daha küçük bir büyüklük sırasıdır, böylece emisyon ve emme hatları pratikte üst üste gelir. -Radyolarda durum farklıdır. Bir fotonun enerjisi ve momentumu, görünür bir ışık fotonuninkinden kat kat fazladır. Bu nedenle, geri tepme enerjisi R de çok daha büyüktür, bu durumda aşağıdaki gibi yazılmalıdır:

çekirdeğin kütlesi nerede.

Ray-ışını spektroskopisinde, frekanslar yerine enerjilerin kullanılması gelenekseldir. Bu nedenle, spektral çizginin genişliği, çizgilerin kayması vb., Enerji birimleri cinsinden ifade edeceğiz, bu amaçla Planck sabiti ile karşılık gelen frekansları çarpacağız.

Bu birimlerde, spektral çizginin doğal genişliği, Г (bkz. Formül (30.2)) değeri, emisyon ve emme hatlarının - değere ve Doppler çizgisi genişlemesine - değere göre karakterize edilecektir.

(bkz. (30.14)).

Qu-quanta'nın enerjisi genellikle ila (aralıktaki frekanslara ve dalga boyları ila arası) karşılık gelir. 100 derecelik kütle durumunda geri tepme enerjisini R hesaplayalım). Değer olacak. Bu nedenle, (50.1) uyarınca

ve 2R çizgilerinin kayması.

Doğal spektral çizgi genişliği formula formül (30.1) ile belirlenir. Çekirdeklerin heyecanlı durumlarının tipik ömrü. Bu ömür boyu

Kütlesi olan çekirdekler için, oda sıcaklığında ortalama termal hareket hızı yaklaşık 300 m / s'dir. Bu hızda, Doppler çizgi genişliği c

(formül (50.2) 'ye bakınız).

Bizim tarafımızdan elde edilen Γ değerlerinin karşılaştırılması, çekirdeklerin oda sıcaklığında yaydığı spektral çizgilerin genişliğinin esas olarak Doppler genişliği tarafından belirlendiği ve yaklaşık 0.2 eV olduğu sonucuna yol açar. Emisyon ve soğurma hatlarının kayması için bir değere sahibiz. Böylece, 100 keV enerjili nispeten yumuşak γ-ışınları için bile, emisyon ve emme hatlarının kayması spektral hat genişliği ile aynı büyüklükte olur. Artan foton enerjisi ile R, D'den (bkz. (50.2) orantılı) daha hızlı büyür (bkz. (50.1)). İncirde. 50.1, fotonlar için emisyon ve emme hatlarının nispi konumunu gösteren tipik bir resmi göstermektedir.

Yayılan fotonların sadece küçük bir kısmının (nispi miktarları emisyon hattının karşılık gelen koordinatları ile belirlenir) rezonans emilimi yaşayabileceği ve emilme olasılıklarının az olduğu açıktır (bu olasılık, emme hattının koordinatları tarafından belirlenir).

1958 yılına kadar, radiation-radyasyon kaynağının emici maddeye doğru v hızı ile hareket ettiği cihazları kullanarak rays-ışınlarının rezonant emilimini gözlemlemek mümkün oldu. Bu, dönen bir diskin kenarına radyoaktif malzeme yerleştirilerek gerçekleştirildi (Şekil 50.2). Disk γ ışınlarını emen büyük bir kurşun kalkanın içindeydi. Radyasyon ışını dar bir kanaldan dışarı çıktı ve emici maddeye çarptı.

Emicinin arkasına yerleştirilen bir kuantum sayacı, emici içinden iletilen radyasyonun yoğunluğunu kaydetti. Doppler etkisi nedeniyle, kaynak tarafından yayılan radyasyonun frekansı v'nin emiciye göre kaynağın hızı olduğu yerde artmıştır. Diskin dönme hızını uygun şekilde seçerek, sayaç tarafından ölçülen γ-ışınlarının yoğunluğunda bir azalma ile tespit edilen rezonant emilimi gözlemlenebilir.

1958'de R.L. Mössbauer rays-ışınlarının nükleer rezonans emilimini araştırdı (kütle sayısı 191 olan bir iridyum izotopu; bkz. § 66). Karşılık gelen geçişin enerjisi 129 keV, geri tepme enerjisi ve oda sıcaklığında Doppler genişlemesidir. Böylece, emisyon ve emilim hatları kısmen örtüşmektedir ve rezonant emilimi gözlenebilir. Emilimi azaltmak için, Mössbauer kaynağı ve emiciyi soğutmaya karar verdi, bu şekilde Doppler genişliğini azaltmak ve böylece çizgi örtüşmesini hesapladı. Bununla birlikte, beklenen azalma yerine, Mössbauer rezonant emiliminde bir artış buldu.

Mössbauer, kaynağın ve emicinin sıvı helyumla soğutulmuş dikey bir tüpün içine yerleştirildiği bir kurulum yarattı. Kaynak uzun pistonlu bir çubuğun ucuna bağlandı.

Bu kurulumla çalışırken Mössbauer, kaynağın doğrusal hızlarında rezonant emiliminin saniyede birkaç santimetre civarında kaybolduğunu gözlemledi. Deneyin sonuçları, soğutulmuş 1911 yılında γ-ışınlarının emisyon ve emilim hatlarının G'nin doğal genişliğine eşit olduğu ve çok küçük bir genişliğe sahip olduğunu gösterdi. Mössbauer etkisi olarak adlandırıldı.

Yakında Mössbauer etkisi bir dizi başka madde için ve için keşfedildi. Çekirdek, etkinin en yüksek sıcaklıklarda gözlemlenmesi nedeniyle dikkat çekicidir, bu nedenle soğutmaya gerek yoktur. Buna ek olarak, son derece küçük bir doğal çizgi genişliğine sahiptir.

Mössbauer etkisinin fiziksel özünü açıklığa kavuşturalım. Bir -quantum, kristal kafesin bir yerinde bulunan bir çekirdek tarafından yayıldığında, geçiş enerjisi prensip olarak bir -quantum, bir kuantum yayan bir çekirdek ve bir bütün olarak katı bir gövde ve son olarak kafes titreşimleri arasında dağıtılabilir. İkinci durumda, kuantum ile birlikte fononlar görünecektir. Bu olasılıkları analiz edelim. Çekirdeğin kafes içindeki yerini terk etmesi için gereken enerji en az eV iken geri tepme enerjisi R bir elektron voltunun onda birini aşmaz. Bu nedenle, çekirdeği kuantum yayan bir atom, kafes içindeki konumunu değiştiremez. Bir bütün olarak katı bir cismin alabileceği geri tepme enerjisi son derece küçüktür, bu nedenle ihmal edilebilir (bu enerji, çekirdeğin kütlesini (50.1) içindeki vücut kütlesi ile değiştirerek tahmin edilebilir). Böylece, geçiş enerjisi sadece -quantum ve fononlar arasında dağıtılabilir. Mössbauer geçişi, kafesin titreşim durumu değişmediğinde ve kuantum tüm geçiş enerjisini aldığında gerçekleşir.

Böylece, bir kuantumun kristal kafesin bir yerinde bulunan bir çekirdek tarafından emilmesi veya emilmesi üzerine, iki işlem meydana gelebilir: 1) kafesin titreşim durumunda bir değişiklik, yani fononların uyarılması, 2) bir kuantumun momentumunun bir bütün olarak kafese aktarılması, titreşim durumunu değiştirmeden , yani a-kuantumun elastik emisyonu ve emilimi. Bu işlemlerin her birinin değeri, kristalin özgül özelliklerine, kuantum enerjisine ve sıcaklığa bağlı olan belirli bir olasılığa sahiptir. Azalan sıcaklıkla, elastik işlemlerin nispi olasılığı artar.

Esnek olmayan süreçlerde, enerjileri olan fononların - kafes titreşimlerinin maksimum frekansı, 0 - Debye sıcaklığının ağırlıklı olarak uyarılması gerektiğini göstermek kolaydır; bkz. § 48).

Dalgaboyu frekans dalgalanmasına karşılık gelir (aşağıdaki formül (48.3) paragrafına bakınız). Bu durumda, komşu atomlar, bir p-kuantum yayan bir atom tüm geri tepme enerjisini R aldığında ve daha sonra komşu bir atomu vurduğunda meydana gelebilecek antifazda hareket eder. Daha uzun dalgaları (daha düşük frekanslar) uyarmak için, birkaç atomun aynı anda harekete geçirilmesi gerekir, bu olası değildir. Bu nedenle, bireysel bir atom tarafından radyoaktif bozunma sırasında elde edilen geri tepme enerjisi R'nin maksimum frekansın fonon enerjisine eşit veya daha yüksek olması koşuluyla, kafes titreşimlerinin uyarılma olasılığı yüksek olacaktır:

At. Bu nedenle, ölçülebilir rezonant emilimini elde etmek için, soğutma kullanarak kafes titreşimlerinin uyarılma olasılığını azaltmak gerekir. At. Bu nedenle, oda sıcaklığında bile, nükleer geçişlerin belirgin bir kısmı elastik olarak meydana gelir.

İncirde. 50.3, kuantumun tipik emisyon ve emilim spektrumlarını gösterir (E, bir kuantum enerjisidir,

Yoğunluk, R ortalama geri tepme enerjisidir).

Her iki spektrum da elastik süreçlere karşılık gelen pratik olarak çakışan çok dar çizgiler içerir. Bu çizgiler, kafesin titreşim durumundaki bir değişikliğin eşlik ettiği süreçlerin neden olduğu geniş kaydırılmış çizgilerin arka planında bulunur. Sıcaklıkta bir azalma ile arka plan azalır ve elastik süreçlerin oranı artar, ancak asla birliğe ulaşmaz.

Mössbauer etkisi çok sayıda uygulama buldu. Nükleer fizikte, çekirdeklerin uyarılmış durumlarının (T açısından) ömrünü bulmak ve çekirdeklerin spin, manyetik moment ve elektrik dörtlü momentini belirlemek için kullanılır. Katı hal fiziğinde Mössbauer etkisi, kristal kafesin dinamiklerini incelemek ve kristallerdeki iç elektrik ve manyetik alanları incelemek için kullanılır.

Mössbauer çizgilerinin son derece küçük genişliği nedeniyle, hareketli kaynak yöntemi, kuant enerjisini 15. anlamlı basamağın muazzam bir nispi doğruluğu ile ölçmeyi mümkün kılar). Bu durum Amerikalı fizikçiler Pound ve Rebka tarafından genel görelilik teorisinin öngördüğü foton frekansının yerçekimsel kırmızıya kaymasını keşfetmek için kullanıldı. Genel görelilik teorisinden, foton frekansının yerçekimi potansiyelindeki değişiklikle değişmesi gerektiği sonucu çıkar. Bunun nedeni, fotonun kütle çekim kütlesine eşit bir parçacık gibi davranmasıdır (1. hacmin 71. paragrafına bakınız). Bu nedenle, g kuvveti, l yönünün kuvvet yönünün tersi yönde karakterize tekdüze bir çekim alanından geçerken, foton enerjisi azalmalıdır. Sonuç olarak, foton enerjisi

yerçekimi potansiyelindeki değişim nerede. Elde ettiğimiz formül homojen olmayan bir çekim alanında hareket eden bir foton için de geçerlidir (bu durumda.

Yıldızlardan Dünya'ya gelen ışık, bu yıldızların güçlü çekici alanının üstesinden gelir. Bununla birlikte, Dünya yakınlarında, sadece çok zayıf bir hızlanan alanın eylemini yaşar. Bu nedenle, yıldızların tüm spektral çizgileri, spektrumun kırmızı ucuna doğru hafifçe kaydırılmalıdır. Yerçekimi kırmızıya kayma adı verilen bu değişim, astronomik gözlemlerle niteliksel olarak doğrulanmıştır.

Pound ve Rebka bu fenomeni karasal koşullarda keşfetmeye çalıştı. Radyasyon kaynağını ve emiciyi birbirinden 21 m mesafede yüksek bir kuleye yerleştirdiler (Şekil 50.4).

Bu mesafenin geçişi sırasında bir fotonun enerjisindeki nispi değişim sadece

Bu değişiklik, emilim ve emisyon hatlarında göreli bir kaymaya neden olur ve rezonant emiliminde hafif bir zayıflama ile kendini göstermelidir. Son derece küçük etkiye rağmen (kayma çizgi genişliğinin yaklaşık 10-2'si idi), Pound ve Rebke bunu yeterli bir doğrulukla algılayıp ölçebildi. Elde ettikleri sonuç tahmin edilen teorinin 0.99 ± 0.05'idir. Böylece, karasal laboratuvar koşullarında fotonların frekansının yerçekimsel kaymasının varlığını ikna edici bir şekilde kanıtlamak mümkün oldu.

- heyecan verici radyasyonun w0 frekansının pratik olarak atomun fotolüminesans frekansı ile çakıştığı fotolüminesans, üst heyecanlı ve düşük seviyelerin enerjileri nerede ve nerede ...
Fiziksel ansiklopedi
- çekirdeklerin heyecanlı bir duruma kuantum geçişlerinden kaynaklanan g-kuantının atomik çekirdekler tarafından seçici emilimi ...
Fiziksel ansiklopedi
- ...
Fiziksel ansiklopedi
- Moleküller arası etkileşimlere bakınız ...
Kimyasal ansiklopedi
- Rezonant kütlesi Rezonant biçilmiş kereste üretimi için kütük Tüm terimleri görün GOST 17462-84. ORMAN ENDÜSTRİSİ ÜRÜNLERİ. HÜKÜM VE TANIMLAR Kaynak: GOST 17462-84 ...
GOST kelime sözlüğü
- el.-magn. frekansı heyecan verici ışığın frekansı ile çakışan bağlı yükler sistemi tarafından yayılan radyasyon ...
Doğal bilim. ansiklopedik sözlük
- devralan şirketin emilen şirketin hisselerini satın alma veya oranlarındaki fark nedeniyle hisselerini kâr için satma eylemleri İngilizce: Devralma arbitrajı. Ayrıca bakınız: Tahkim & nbsp ...
Finansal kelime dağarcığı
- 1.Daha düşük kuvvetin hak ve yükümlülüklerinin daha büyük kuvvetin hak ve yükümlülükleri ile söndürülmesi 2 ...
Büyük Ekonomi Sözlüğü
- bkz. Emilim ...
Brockhaus ve Euphron Ansiklopedisi Sözlüğü
- radyasyon frekansının heyecan verici ışığın frekansıyla çakıştığı bağlı yükler sistemi tarafından yayılan radyasyon ...
Büyük Sovyet Ansiklopedisi
- Bkz. Assorbimento ...
Dilsel terimlerin beş dil sözlüğü
- SÜPÜRMEK, -Sense, -Cute ve -Cute; -aksılaştırılmış ...
Ozhegov'un Açıklayıcı Sözlüğü
- EMME, emilim, diğerleri. hayır, bkz. ... Ch. absorbe-emerler. Karanlık bir plaka ile ışık emilimi. Enerji emilimi ...
Ushakov'un açıklayıcı sözlüğü
- emilim Çar Ch. emmek, emmek, emmek, ...
Efremova'nın açıklayıcı sözlüğü
- emilir "...
Rusça yazım sözlüğü
- ...
Kelime formları

Kitaplarda "REZONANS EMME"

Savaş arabasına yol açın! Lukoil Başkan Yardımcısı Anatoly Barkov'un yankılanan trafik kazası

Güvenlik Döngüsü: Araba Kazalarının Tarihi yazar Gutikov Petr

Savaş arabasına yol açın! Lukoil Karayolu trafik kazaları başkan yardımcısı Anatoly Barkov'un katıldığı yüksek profilli trafik kazası yüz yıldan uzun süredir devam eden bir felaket. Hiç kimse isteyerek bir kazanın kurbanı olmak istemez. Ve eğer bu olursa, kurbanlar veya onların

Renk emilimi

Işık ve Aydınlatma kitabından yazar Kilpatrick David

Renk Emilimi Nesnelere atfettiğimiz renkler gözlerimize ulaşan yansıyan radyasyonun sonucudur. Beyaz ışıkla aydınlatıldığında, kırmızı tuğla spektrumun kırmızı kısmından gelen radyasyonu yansıttığı için kırmızı görünür. Yapabilir

8. Birleşme ve devralmalar

Başlıklar kitabından yazar Kushnir Alexander

8. Birleşme ve Devralmalar Bunu düşünürseniz, başkalarının yapmasını beklediğimiz şeyi sonsuza kadar yaparız. Ilya Lagutenko "Meamurov" "Troller" sunumundan birkaç gün sonra Kiev için gitti - "Just Rock" festivalinde gerçekleştirmek için. Öyle oldu ki Ilya ve müzisyenler bir arada

BİRLEŞME VE DEVRALMALAR

Çatı kitabından. Racketeering'in sözlü tarihi yazar Vışhenkov Evgeny Vladimirovich

BİRLEŞME VE EMİLME 90'lı yılların başlarındaki organize suçta, genel olarak tek bir ilke vardı: kim daha güçlü, haklı. Her zaman vicdanlara göre yargılandığını söyleyen hırsızların ideolojisiyle, gerçekte, insani bir yolla doğrudan çelişti. Ne "Tambov" ne de "Malyshev"

emme

Soul Integration kitabından ile Rachel Sal

Emilim Son üç teknik sadece ileri enerji öğrencileri içindir. Güçlü ve nispeten olumsuz duygulardan uzaksanız, başkalarının olumsuzluklarının bir kısmını geçici olarak ortadan kaldırmaya yardımcı olmak için emmeyi seçebilirsiniz. Bazı durumlarda

Bölüm 16. Soğurma

Korkunun Ötesinde kitabından. Olumsuz duyguların dönüşümü yazar Trobe Thomas

Bölüm 16. Emilim Seminerlerimizde her zaman erkeklerden daha fazla kadın vardır. Sanırım bir sebep, kadınların samimiyeti ve bağımlılığı bir meydan okuma olarak tanıma ihtimalinin daha yüksek olmasıdır. Başka bir neden, birçok erkeğin derin bir yarası olması

ABSORPSİYON

Komutan I kitabından yazar Shah Idris

ABSORPTION S.: Sadece biraz dinlemem gereken gizli anlamsızca geri döndüm. Bu konudan uzaklaşan tanıdıklarımın neredeyse tamamı beni reddediyor. Toplumumuzu etkileyen böyle bir enfeksiyonla bir şekilde savaşmamız gerektiğine inanıyorum. ne

Yakalama ve emme

Kütle ve Güç kitabından ile Canetti Elias

Kavrama ve Emme Genel olarak gıda psikolojisi gibi kavrama ve yutma psikolojisi henüz araştırılmamıştır; buradaki her şey bizim için açıkça anlaşılıyor. Burada aklımıza bile gelmediğimiz birçok gizemli süreç var. Yiyecek insanlarda en eskisidir ve

Fotonların emilmesi

Neutrino kitabından - bir atomun hayalet bir parçacığı yazar Asimov Isaac

Fotonları absorbe etmek Şimdiye kadar nötrinolar fotonlara çok benziyordu. Bir foton gibi, bir nötrino şarj edilmez, kütlesi yoktur, her zaman ışık hızında hareket eder. Her iki parçacığın da dönüşü vardır. Fotonun dönüşü +1 veya -1 iken, nötrino dönüşü +1/2 veya -1/2'dir (fark çok önemli değildir). ancak

Avusturya'nın Devralınması

II. Dünya Savaşı kitabından yazar Utkin Anatoly Ivanovich

Avusturya'nın Soğurulması 11 Şubat 1938 akşamı, en katı gizlilik içinde, Avusturya Şansölyesi Schuschnigg Salzburg'a geldi ve Almanya sınırını Berchtesgaden'de Hitler ile buluşmak için araba ile geçti. Hitler tarafından gönderilen von Papen, şansölyeye

Rakiplerin emilimi

Rus başkenti kitabından. Demidov'lardan Nobels'e yazar LJ'deki günlükten gelen kitaptan (2011-2015) yazar Zotov Georgy Alexandrovich

Siyasi Önemli Noktalar Mar. 2, 2015, 12:31 Nemtsov Hakkında. Her şeyden önce - dünya ona barış içinde .. Evet, onu sevmedim. Merhum Boris Efimovich, Marquis için yüzde yarım ya da daha az bir derece ile çok faydalı olan bir muhalefetten geldi - ve en önemlisi, liyakat borcuna borçlu değil

Bileşimlerinde özdeş atomlara (ve çekirdeklere) sahip iki örnek (geleneksel olarak birincisi kaynak yayıcı ve ikincisini radyasyon alıcısı olarak kabul edeceğiz) olduğunu varsayalım. Bu, ana enerji seviyelerinin pozisyonunun E osn ve heyecanlı E yuz6 devletleri aynıdır. Ayrıca ilk örnekte heyecanlı bir çekirdek durumu başlatmanın bir yolu olduğunu varsayalım, yani. karşılık gelen enerji geçişleri nedeniyle yayılan bir kuantum (elektromanyetik dalgalar) kaynağı yapın. Bir kaynağın radyasyon enerjisi ile spektral çizgisi E tzb - E zh \u003d AE sıklıkta

ölçek sıklıkta olacaktır. Tahmin edebilirsin

bu spektral çizginin doğal genişliği ((yani, belirsizlik ilişkisi tarafından belirlenen (bölüm 8.2'ye bakınız) ve deney ekipmanına bağlı olmayan minimum genişlik). Bu tahminde ilişki (8.6) kullanıyoruz ve elde ediliyor

burada Γ, yüksekliğinin yarısında ideal bir spektral çizginin genişliğine karşılık gelen değer alındığında, çekirdeğin heyecanlı bir durumda karakteristik ömrüdür.

Spektral çizginin doğal genişliğinin geçiş enerjisinin değerine oranı (örneğin rezonans geçişi Co 57 - »Fe 57 için):

Bundan göreceli gösterimde böyle bir spektral çizginin çok dar olduğu görülebilir.

Şimdi bu radyasyonu, ilk örneğe benzer şekilde bir saniyeye yönlendirirsek, rezonans koşullarının yerine getirilmesi nedeniyle, bunun içinde ters fenomen olmalıydı, yani. rezonant emilimi. Gerçekten, yayılan y-kuantumun enerjisi tam olarak enerjiler arasındaki farklılığa karşılık gelir mi? | in6 - E ana. Bununla birlikte, bu rezonansı bozan en az iki faktör vardır. İlk faktör, çekirdeğin y kuantum yaydığı zaman geri tepmesidir. Enerji miktarını belirleme R, geri tepme.

Dinlenmekte olan serbest çekirdekler modelinde, momentumun korunumu yasası, enerji geçişinden önce heyecanlı bir durumda bir çekirdeğin momentumunun, enerji geçişinden önce çekirdeğin toplam momentumuna ve emisyon sonrası radyasyon kuantumuna eşit olmasını gerektirir, yani. s., \u003d p i (kuantum momentumu s. t \u003d E. f / c, Nerede E y - kuantum enerji; itibaren ışık hızıdır). bu nedenle

Miktar R ', kural olarak, rezonans etkisini gözlemlemek için uygun olan tüm çekirdekler için T'den daha büyük birkaç mertebeyle (daha önce dikkate alınan örnek durumunda) R / G ~ 10 5). Karşılaştırma için, ~ 1-10 eV enerjili optik elektronik geçişler durumunda, nükleer durumda karşılaştırılabilir doğal genişlikte T ~ 10-8 eV ile atomik sistemin geri tepme enerjisinin R, -10-9-10 -11 eV, yani. ihmal edilebilir (doğal genişliğe kıyasla) değer Aşağıda açıklanan etkilerin göz ardı edilmesine izin veren R / T 10 -1.

Nükleer enerji geçişleri durumunda geri tepme nedeniyle, serbest bir çekirdeğin spektral emisyon çizgisi, enerji ölçeği boyunca enerji değeri ile kayacaktır. R, azalmasına doğru geri tepmek. Kendi başına, bu kayma özellikle kuantum enerjiye (104 eV) kıyasla küçüktür, ancak spektral çizginin (10-8 eV) doğal genişliğine kıyasla büyüktür. Emilim spektral çizgisi de benzer bir şekilde kayacaktır (çünkü burada da, emici çekirdeğin geri tepme enerjisi dikkate alınmalıdır), ancak daha yüksek enerjilere doğru (geri tepme, yani negatif işaretli). Doğal genişliği ~ 10-8 eV olan çizgiler 2 R \u003d 10 _3 eV (Şekil 9.10). Böylece, göz önüne alınan koşullar altında, neredeyse spektral çizgilerin çakışması olmadığı (rezonans koşulu karşılanmadığı) ve bu nedenle de rezonans emilimi olmadığı ortaya çıkmaktadır.

İncir. 9.10.

Rezonans gözlemine müdahale eden ikinci faktör, atomların termal hareketidir. Çeşitli çekirdekler rastgele bir termal hareket halindeyken y-kuant yayabilir. Bu durumda, Doppler etkisinin kaotik tezahürünün bir sonucu olarak (bkz. Alt bölüm 1.5.2.2 ve 2.8.4), emisyon ve emme hatları genişleyecektir (Şekil 9.10'da belirtilen genişliğe kadar) D) ayrıca, oda sıcaklığında, bu genişleme doğal çizgi genişliğinden çok daha büyüktür (Şekil 9.10'daki dar çizgiler). Sonuç olarak, sadece spektral çizgilerin "kuyrukları" kısmen üst üste gelebilir (Şekil 9.10'da noktalı çizgi ile vurgulanan alanlar) ve emilim beklenen etkiden göz ardı edilebilir olacaktır.

Çekirdek kaynakları ve çekirdek emiciler örneğin bir katıya, örneğin kristal bir kafes içine sokulursa, tamamen farklı bir tablo gözlenecektir. Bu durumda, analiz ederken, tüm kristali bir bütün olarak kapalı bir sistem olarak düşünmek gerekir. Etki teorisi (kristallerdeki atomların bağlanma enerjisinden daha düşük y-quanta enerjilerinde), çekirdeklerden biri bir y-kuantum yayarken, iki olasılık gerçekleştirilebildiğini gösterir. İlk olasılık, y-kuantumun aşırı enerjisini taşıyacak olan bir elastik dalganın, kolektif uyarmanın - bir fononun (bkz. Alt bölüm 2.9.5 ve daha fazlası 10.3.1) yaratılmasıdır. Bu dağınık bir "rezonant olmayan" kuantumdur. Diğer bir olasılık, geri tepme enerjisi bir bütün olarak tüm kristale aktarıldığında (fononların uyarılması olmadan emilim) bir y-kuantum emisyonu olabilir. Bu durumda, (9.58) formülünde, nükleer kütle yerine geri tepme enerjisi için t i, Y-kuantum yayan, şimdi makroskopik kütleyi değiştirmek gerekir (M "t i) sonra geri tepme pratik olarak sıfıra eşit olacak ve y-kuantumun enerjisi enerji farkına eşit olacaktır.

Evozb -? Ana. Bir kristal içinde doğrudan sabitlenmiş bir çekirdeğin radyasyonu düşünüldüğünden, termal harekete bağlı Doppler genişlemesi de serbest çekirdeklere kıyasla küçüktür. Sonuç olarak, emisyon ve emilim hatları neredeyse doğal bir genişliğe daralacak, alanları üst üste gelecek (maxima birleşecek) - bir rezonans gelecektir.

Bir katı maddenin y-kuantumun rezonant emilimi olgusu ilk olarak 1958'de Alman fizikçi R. Mössbauer tarafından keşfedildi ve etkinin kendisi adını taşıyor. Etkisi geri tepme olmadan y-ışınlarının emisyon ve rezonans emiliminde. Lamb ve Mössbauer tarafından geliştirilen teoriye göre, rezonans olarak yayılan (veya absorbe edilen) gama kuanlarının sayısının, Mössbauer etkisinin (veya Debye-Waller faktörünün) olasılığı olarak adlandırılan toplam sayılarına oranı,

nerede atomların termal titreşimleri sırasında çekirdeklerin denge konumundan yer değiştirmesinin ortalama karesidir (kuant emisyonu yönünde - eksen boyunca) ) Ah;

Yayılan (emilen) kuantumun dalga boyu.

Yani, olasılık / "doğrudan (üstel olarak) atomun kristal içindeki hareketliliği ile ilgilidir.

Y-ışınlarının rezonant emilimi deneysel olarak nasıl gözlemlenebilir? Bunu Şek. 3'te gösterilen devreyi kullanarak açıklayalım. 9.11.

İncir. 9.11.

Radyasyon kaynağının ve emicinin maddelerinin aynı olduğunu (elektron-nükleer sistemlerinin aynı olduğunu) ve aynı dış koşullarda olduğunu varsayalım. Rezonant emiliminin maksimum değeri, radyasyon kaynağı emiciye göre hareketsiz olduğunda gözlemlenmelidir (bağıl hareket hızı) ve \u003d 0). Örneğin, kaynak emiciye göre hareket ettiğinde, bu rezonant emilimi, Doppler etkisi nedeniyle radyasyon enerjisini değiştirerek kolayca saptanabilir; Bu, emisyon ve emilim hatlarını birkaç T'ye eşit küçük bir miktarda enerji ile "itmek" gerektiğinden, Ama değil R.

Durumdan rezonansı yok edebilecek kaynağın ve emicinin göreceli hareket hızını tahmin etmek mümkündür. Sonuç şaşırtıcı sayılardır (mm / s kesirlerden cm / s'ye kadar) ve sonuç: y-quanta'nın ışık hızında yayılmasına rağmen, düşük hızdaki göreceli hareket rezonansı bozar!

Emiciden geçen radyasyonun yoğunluğunu ölçerek, kaynağın emiciye göre hızına bağlı olarak, bir emme Mössbauer veya gama-rezonans spektrumu elde edilir (emilim spektrumu - Şekil 9.12).

İncir. 9.12. Antiferromagnet FeF 3'ün 4 K'da kaydedilmiş deneysel gama-rezonans (Mössbauer) emme spektrumu

Radiation-radyasyonun, düşünülene eşlik eden, ancak rezonans karakterine sahip olmayan, madde ile etkileşimin diğer tüm süreçleri, yani. radyasyon kaynağının ve emicinin göreceli hareket hızına bağlı değildir, spektral resmi bozmaz ve doğrudan Mössbauer spektrumunda kendini göstermez.

Mössbauer etkisine dayanan diğer deneysel teknikler de özellikle test maddesi olarak radyoaktif çekirdekler içeren radyasyon kaynağının ve emici olarak standart bir maddenin kullanılmasıyla mümkündür. Spektroskopinin bu varyantı denir emisyon, yanı sıra dağınık rezonant radyasyon, vb ile deneyler.

Mössbauer etkisinin kimyasal uygulamaları ve buna dayalı gama-rezonans spektroskopisi alt bölümde ele alınmıştır.

Daha önce belirtildiği gibi, -radyasyonunun ayrı spektrumu, atom çekirdeğinin enerji seviyelerinin farklılığından kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, belirsizlik ilişkisinden (215.5) aşağıdaki gibi, çekirdeğin uyarılmış durumlarının enerjisi, değerleri uyarılmış durumdaki çekirdeğin ömrü olan пределахEh / t sınırları içinde alır. Sonuç olarak, t küçüldükçe, uyarılmış durumun enerji unЕ belirsizliği de artar. E \u003d 0 sadece kararlı bir çekirdeğin temel durumu için (bunun için t). Ayrık enerji seviyelerine sahip bir kuantum mekanik sistemin (örneğin bir atomun) enerjisinin belirsizliği, enerji seviyesinin doğal genişliği(D).Örneğin, uyarılmış durumun ömrü 10 -1 3 s'ye eşit olduğunda, enerji seviyesinin doğal genişliği yaklaşık 10 -2 eV'dir.

Uyarılmış durumun enerjisinin belirsizliği, çekirdeğin uyarılmış durumlarının sınırlı ömrü nedeniyle, çekirdeğin uyarılmış durumdan yer durumuna geçişi sırasında yayılan -radyasyonunun tek renkli olmamasına yol açar. Bu tek renkli olmama doğal çizgi genişliği - radyasyon.

Maddede -radyasyon geçişi sırasında yukarıda açıklanan işlemlere (bkz. § 259) ek olarak (fotoelektrik etki, Compton saçılması, elektron-pozitron çiftlerinin oluşumu)

rezonans etkileri de gözlenir. Çekirdek, çekirdeğin uyarılmış ve toprak enerji durumlarından biri arasındaki farka eşit bir enerjiyle -kuant ile ışınlanırsa, o zaman rezonant emilimi -çekirdekler tarafından radyasyon:çekirdek, çekirdeğin verilen uyarılmış durumdan zemin durumuna geçişi sırasında çekirdeğin yaydığı -kuantum frekansı ile aynı frekanstaki kuantumu emer.

Uzun bir süre, bir çekirdeğin enerji ile heyecanlı bir durumdan geçişi sırasında, çekirdekler tarafından квантов-quanta'nın rezonant emiliminin gözlemlenmesi imkansız olarak kabul edildi. Eana enerjiye (enerjisi sıfır olarak alınır), yayılan кв-kuantumun enerjisi E  biraz daha azdır. Eradyasyon işlemi sırasında çekirdeğin geri tepmesi nedeniyle:

nerede E ben - çekirdeğin kinetik geri tepme enerjisi. Çekirdeğin uyarılması ve yer durumundan heyecanlı olana enerji ile geçişi hakkında E - kuantum enerjiye sahip olmalı E "  biraz daha büyük Ediğer bir deyişle

nerede E ben - -kuantumun emici çekirdeğe aktarması gereken geri tepme enerjisi.

Böylece, emisyon ve soğurma hatlarının maksimum değerleri birbirine göre bir miktar kaydırılır. 2E ben (Şekil 344). -kuantum ve çekirdeğin momentumunun düşünülen radyasyon ve emilim süreçlerinde eşit olması gereken momentumun korunumu yasasını kullanarak,

Örneğin, iridyum izotopunun heyecanlı durumu 191 77 Ir 129 keV enerjiye sahiptir ve ömrü 10-10 s arasındadır, böylece seviyenin genişliği D 4 10-5 eV. (260.1) 'e göre, bu seviyeden radyasyon üzerine geri tepme enerjisi yaklaşık olarak 5 10 -2 eV'ye eşittir, yani. Seviye genişliğinden daha büyük üç büyüklük sırası. Doğal olarak, bu koşullar altında hiçbir rezonans emilimi mümkün değildir (rezonant emilimini gözlemlemek için, emilim hattı emisyon hattı ile çakışmalıdır). Deneylerden ayrıca, serbest çekirdeklerde rezonant emiliminin gözlenmediği de izlenmiştir.

P-radyasyonun rezonant emilimi, prensip olarak, sadece elde edilebilir çekirdeğin geri tepmesi için enerji kaybını telafi ederken.Bu sorun 1958'de R. Mössbauer (Nobel Ödülü 1961) tarafından çözüldü. Kristal kafeste bulunan çekirdeklerdeki that-radyasyonunun emisyonunu ve emilimini, yani bağlı bir durumda araştırdı (deneyler düşük sıcaklıklarda gerçekleştirildi). Bu durumda, momentum ve geri tepme enerjisi -kuantumu yayan (çeken) bir çekirdeğe değil, bir bütün olarak tüm kristal kafese aktarılır. Kristal, tek bir çekirdeğin kütlesine kıyasla çok daha büyük bir kütleye sahip olduğundan, formül (260.1) 'e göre, geri tepme için enerji kayıpları kaybolur. Bu nedenle, and-radyasyonunun radyasyon ve emilim süreçleri pratik olarak enerji kaybı olmadan (ideal olarak elastik) gerçekleşir.

Vücudun iç enerjisinde bir değişime eşlik etmeyen bir katıya bağlı atom çekirdeği tarafından -quanta'nın elastik emisyonu (emilimi) fenomeni denir mössbauer etkisiDikkate alınan koşullar altında,  radyasyonunun emisyon ve emilim hatları pratik olarak çakışır ve doğal genişliğe eşit çok küçük bir genişliğe sahiptir. G.Mössbauer etkisi, derin soğutulmuş 191 77 Ir (sıcaklıkta bir azalma ile, kafes titreşimleri "dondurulur") ve daha sonra daha fazla keşfedildi

20 kararlı izotoptan (örneğin 57 Fe, 67 Zn, vs.).

Mössbauer, deneysel fiziği eşi görülmemiş bir hassasiyet ölçümü için yeni bir yöntemle donattı. Mössbauer etkisi, radyasyonun enerjisini (frekansını) göreceli bir Г / E \u003d 10-15-10 -17 doğruluğu ile ölçmeyi mümkün kılar, bu nedenle bilim ve teknolojinin birçok alanında, çeşitli ölçümler için en ince "enstrüman" olarak hizmet edebilir. Katılarda -hatları, dahili manyetik ve elektrik alanlarının en ince ayrıntılarını ölçmek mümkün hale geldi.

Dış etki (örneğin, Zeeman'ın nükleer seviyelerin ayrılması veya bir yerçekimi alanında hareket ederken foton enerjisinin kayması), emme hattında veya emisyon hattında çok küçük bir kaymaya, diğer bir deyişle Mössbauer etkisinin zayıflamasına veya kaybolmasına neden olabilir. Bu nedenle bu yer değiştirme sabitlenebilir. Benzer şekilde, laboratuvar koşullarında, Einstein'ın genel görelilik teorisinin öngördüğü "yerçekimi kırmızıya kayma" gibi ince bir etki keşfedildi (1960).