Интенсивность рассеяния рентгеновских

В другом методе может быть использован счетчик, чувствительный к рентгеновскому излучению. Этот прибор сконструирован так, как показано на рис. 17.19. Счетчик движется по дуге, регистрируя изменения в интенсивности рассеянных рентгеновских лучей. Этот метод проще и быстрее, а также характеризуется значительно лучшим разрешением, чем можно достичь с помощью пленки поэтому в дальнейшем мы будем обсуждать использование дифрактометра, предназначенного для исследования порошкообразных образцов. [c.386]

Структура жидкости существенно зависит от теплового движения составляющих ее частиц. Для выяснения этой зависимости большой интерес представляют одноатомные жидкости, имеющие наиболее простое строение. Применительно к одноатомным жидкостям разработана теория, позволяющая на основании данных о рассеянии рентгеновских лучей устанавливать их структуру. Для определения ближней упорядоченности используются кривые радиального распределения атомов, вычисленные на основании кривых интенсивностей рассеяния рентгеновских лучей. Они строятся следующим нутем на оси абсцисс откладывается расстояние от произвольно выбранного атома, а по оси ординат — величина 4пг р (г), где р (г) — такая функция радиального распределения, при которой элемент площади под полученной кривой Апг р (г) г дает среднее число атомов. [c.144]

Рис. 3.2. Интенсивность рассеяния рентгеновского излучения и радиального распределения электронной плотности для жидкого сси

Интенсивность рассеяния рентгеновского излучения в веи естве зависит от угла, под которым это рассеяние наблюдается (по отношению к направлению падающего луча). Эта зависимость в случае газов выражается непрерывной кривой без минимумов и максимумов и может быть теоретически объяснена на основании представления о независимости движения отдельных молекул газа. Твердые кристаллы рассеивают рентгеновские лучи только в определенных направлениях, что является следствием фиксированного расположения атомов в узлах кристаллической решетки и дает возможность полного анализа молекулярной структуры кристалла. [c.161]

Рис. V, 1. Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей жидким аргоном при разных температурах и давлениях

Рис. 117. Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей различными веществами.

Закон Фриделя при условии Х<Хк (Ал— длина волны собственных переходов) дифракционная картина имеет центр симметрии (нормальное рассеяние) /(Н)=/(Н), где / — интенсивность рассеянных рентгеновских лучей от монокристалла Н — радиус-вектор узла обратной решетки Н = —Н. [c.279]

При прохождении любого электромагнитного излучения, в том числе и рентгеновского, через вещество происходит частичное рассеивание излучения. Под действием периодически изменяющегося электрического поля электроны вещества начинают колебаться с частотой, равной частоте падающего излучения.Колеблющиеся электрические заряды становятся источниками вторичного электромагнитного излучения гой же частоты, которое распространяется во всех направлениях и наблюдается как рассеянное излучение. Пучок рассеянного излучения, выбранный в некотором направлении, складывается из волн, рассеянных в этом направлении. Однако в подавляющем большинстве направлений эти волны на фронте рассеянной волны не совпадают по фазе и частично или полностью гасят друг друга, и заметного рассеяния не происходит. Однако при прохождении пучка через периодическую структуру — кристалл в некоторых определенных направлениях рассеянные волны совпадают по фазе и, усиливая друг друга, дают интенсивный пучок рассеянного излучения. Возникновение интенсивного рассеяния рентгеновского излучения по неко-торы.м дискретным направлениям в результате взаимодействия их с периодическими структурами называется дифракцией рентгеновского излучения. [c.160]

НИИ, складывается из волн, рассеянных в этом направлении. Однако в подавляющем большинстве направлений эти волны на фронте рассеянной волны не совпадают по фазе и частично или полностью гасят друг друга, поэтому заметного рассеяния не происходит. Однако при прохождении пучка через периодическую структуру (кристалл) в некоторых определенных направлениях рассеянные волны совпадают по фазе и, усиливая друг друга, дают интенсивный пучок рассеянного излучения. Интенсивное рассеяние рентгеновского излучения по некоторым дискретным направлениям в ре зультате взаимодействия с периодическими структурами называется дифракцией рентгеновского излучения. [c.182]

Одной из важных задач при уточнении модели структуры является задача о выборе весовой схемы (набора и) , см. [2], [з1). Введение весовой схемы связано прежде всего с приближенным характером вычислений. Нельзя абсолютно точно построить модель, описывающую зависимость интенсивности рассеяния рентгеновских лучей от условий съемки и состояния исследуемого образца - приходится вводить различные допущения и ограничения. Нри этом вносится так называемая неустранимая погрешность (погрешность модели) и для уменьшения влияния этой погрешности на конечный результат вводится весовая схема веса при неточно заданной экспериментальной информации выбираются меньшим по абсолютной величине, чем при достоверных экспериментальных данных. Возникает вопрос, как сравнивать, по какому критерию определять близость экспериментальных и теоретических результатов В геометрии близость двух точек определяется расстоянием. Аналогично сравниваются две крив(> е на плоскости, заданные N точками каждая. Для сравнения каждой кривой ставится в соответствие точка из Л/-мерного [c.212]

В объяснении аномальных свойств жидкой воды важную роль сыграло рентгеноструктурное измерение интенсивности рассеянных рентгеновских лучей как функции угла, образованного [c.409]

Рентгенографические, электронографические и нейтронографические исследования атомной и молекулярной структур жидкостей и аморфных тел основываются на анализе углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, электронов и нейтронов. Рассеяние веществом этих трех видов излучений не одинаково, что объясняется различием их физической природы. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Процесс рассеяния не характерен обычному отражению или преломлению. Рентгеновское излучение, взаимодействуя с электронами, приводит их в колебательное движение. Колеблясь с той же частотой, что и электрический вектор первичной электромагнитной волны, электроны порождают вторичное электромагнитное излучение, распространяющееся во всех направлениях. Интенсивность рассеянного излучения, фиксируемая в некоторой точке, пропорциональна электронной плотности атомов и молекул. [c.26]

Электроны в атоме нельзя рассматривать как свободные, поэтому интенсивность рассеяния рентгеновского излучения атомом не может быть получена простым сложением интенсивностей рассеяния отдельными электронами. При расчете интенсивности рассеяния атомом необходимо учитывать разность фаз вторичных волн, излучаемых электронами в разных точках атома. [c.28]

Принцип механической монохроматизации заключается в разделении нейтронов по скоростям, точнее, по разнице времен, требуемых для пролета заданного расстояния. Например, сфазированные вращающиеся диски с щелями, расположенными на определенном расстоянии друг от друга, будут пропускать нейтроны только определенной энергии, создавая импульсный пучок квазимонохроматических нейтронов. Отметим особенности метода электронографии. Он существенно отличается от рентгено- и нейтронографического методов тем, что интенсивность рассеяния электронов атомом почти в 10 раз превышает интенсивность рассеяния рентгеновского излучения и нейтронов. Это обусловливает быстроту проведения электронографических исследований и его незаменимость при изучении строения молекул газов, структуры тонких пленок и кинетики их образования. [c.95]

Рис. 8.5. Интенсивность рассеяния рентгеновского излучения

Исследование структуры н-парафинов в жидком состоянии впервые было проведено Г. Стюартом и Б. Уорреном. Угловое распределение интенсивности рассеянного рентгеновского излучения регистрировалось по ионизационному току. Этот метод не обладает достаточной чувствительностью, вследствие чего у всех девяти исследованных этим методом парафинов начиная с пентана наблюдался только один дифракционный максимум, соответствующий значению ( 1 = 4,64 А, что согласно соотношению 7 1 = 1,23 отвечает среднему межмолекулярному расстоянию 5,7 А. [c.217]

Рис. 11.12. Интенсивность рассеяния рентгеновского излучения растворами вода — третичный бутиловый спирт. Концентрация в мольных долях спирта

Интенсивность малоуглового рассеяния возрастает с увеличением различия между электронными плотностями различных типов областей, с которыми связана гетерогенность, например, в набухших полимерах, где интенсивность рассеяния рентгеновских лучей зависит от разности электронных плотностей частиц и растворителя. [c.123]

Рис. 28. Распределение интенсивности рассеяния рентгеновского излучения различными средами

Чтобы обеспечить сопоставимые значения интенсивности рассеянных рентгеновских лучей, необходимо было получить образцы, содержащие приблизительно одинаковые количества полимера на единицу площади, пронизываемой потоком лучей. Так как синерезис в процессе формирования и последующей обработки структуры, а также капиллярная контракция при высушивании не давали возможности заранее рассчитать окончательную плотность и толщину получаемого при заданных условиях слоя, то приготовлялось несколько однотипных образцов, различающихся лишь толщиной из них затем отбирались образцы, достаточно близкие по содержанию полимера на единицу площади. [c.104]

На рис. 1 представлены результаты измерения зависимости интенсивности рассеяния рентгеновских лучей от величины угла рассеяния для образцов конденсационных структур, подвергавшихся ацеталированию в течение различных промежутков времени (от 6 до 120 часов). Логарифм интенсивности рассеяния отложен как функция логарифма угла. [c.105]

Таким образом, интенсивность рассеянного рентгеновского излучения может рассматриваться как величина, распределенная в К-пространстве волновых векторов или, как его еще называют, в обратном пространстве. Изменяя направление и величину дифракционного вектора д (этого можно добиться, изменяя геометрию съемки — направление падающего и рассеянного пучка), можно прозондировать значительные области обратного пространства и определить распределение в нем интенсивности рассеянного излучения или же, что то же самое, распределение квадрата модуля фурье-компоненты электронного распределения. [c.17]

Для того чтобы найти количественные соотношения между распределениями атомов в твердом растворе и интенсивностью рассеяния рентгеновских лучей, необходимо, прежде всего, записать общее выражение для электронной плотности. Сделаем обычное предположение о том, что распределение электронов представляет [c.21]

Таким образом, интенсивность рассеяния рентгеновских лучей в области обратного пространства, не включающей в себя узлы обратной решетки неупорядоченного сплава, определяется только флюктуациями состава. Напротив, в упорядоченном сплаве, для [c.26]

Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей изучали мето-дo сканирования в диапазоне значении углов 20 от 10 до 70°. [c.120]

Ван-Хов [6] подчеркивает, что обобщенное бинарное пространственно-временное распределение С (г, ) является функцией, связывающей угловые и энергетические зависимости рассеяния нейтронов ядрами твердого тела или жидкости с величинами, характеризующими молекулярную динамику и структуру вещества. Эта функция является естественным обобщением бинарной функции (г), учитывающей статические корреляции, которая используется для количественного описания связи интенсивности рассеянных рентгеновских лучей [4, 5] с молекулярной структурой (когда перенос энергии при рассеянии незначителен по сравнению с энергией рассеиваемых фотонов). В сложных системах, таких, как жидкости или газы, где в отличие от твердых тел положение атомов все время изменяется, эти функции особенно полезны, когда интересуются "усредненными" и "наиболее вероятными" конфигурациями, координацией и движением молекул. В этом разделе представлены количественные соотношения между такими коррелятивными функциями и сечениями рассеяния нейтронов и рентгеновских лучей. Полные выводы этих соотношений не приводятся, так как их можно найти в соответствующей литературе [5,7-18] . Примеры коррелятивных [c.206]

Исследователя интересует зависимость интенсивности дифракционных лучей от координат атомов в элементарной ячейке кристалла. Но понятно, что и лучи иервичного пучка, и лучи, дифрагированные решеткой кристалла, меняют свою интенсивность при прохождении сквозь толщу кристаллического вещества под влиянием побочных или вторичных эффектов, К таковым относятся, во-первых, общая зависимость интенсивности рассеяния рентгеновских лучей от угла рассеяния (поляризационный фактор Р)] во-вторых, зависимость интенсивности рассеяния от кинематической схемы прибора (фактор Лорентца ) в-третьих, поглощение рентгеновских лучей в кристалле (адсорбционный фактор Л) в-четвертых, зависимость интенсивности дифракционных лучей от степени совершенства кристалла (первичная и вторичная экстинкции). [c.74]

Таким образом, получив для одного и того же сплава три независимые кривые интенсивности 7(5), можно по ним найти парциальные структурные факторы ац(5), 022(8) и а1г(5). Применяя к уравнениям (3.78) Фурье-преобразование, получим искомые парциальные функции распределения дц(/ ), Q22iR) и 512(/ ). Возможность экспериментального определения парциальных структурных факторов была показана Дж. Эндерби на примере жидкого сплава Сив5п5 с разной степенью обогащения изотопами Си и Си. Кроме двух нейтронографических кривых им была получена кривая интенсивности рассеяния рентгеновского излучения для сплава СивЗпд. Соответствующие структурные факторы показаны на рис. 3.5. [c.88]

Тепловое движение атомов в кристаллической решетке приво-т к ослаблению интенсивности рассеянных рентгеновских лу-й, которое характеризуется с помощью теплового множителя р (—2М) [88, 130, 136], называемого фактором Дебая-Уоллера, личина М прямо пропорциональна квадрату полного среднеква-атичного смещения (/хд) атомов из положений равновесия и че-5 величину (л ) зависит от температуры Г. При этом [c.74]

Дж. Бернал и Р. Фаулер, приняв эффективный радиус молекулы Н2О равным 1,4 A, рассчитали кривые интенсивности рассеяния рентгеновского излучения для трех типов распределения молекул плотнейшей упаковки, структуры кварца и льда-тридимита. Сопоставляя рас-счетные кривые с экспериментальной кривой интенсивности, они пришли к выводу, что в воде существуют три различные координации молекул вода I с тетраэдрической структурой типа льда-тридимита (ниже 4°С) вода II, обладающая кварцеподобной структурой (выше 4°С), и вода III с плотно упакованным размещением молекул (преобладающая при высокой температуре). С изменением температуры эти формы непрерывно переходят друг в друга. [c.228]

Представления Дж. Бернала и Р. Фаулера о структурных особенностях воды легли в основу последующих экспериментальных и теоретических исследований структуры воды и водных растворов электролитов. Тетраэдрическая структура воды была подтверждена рентгенографическими исследованиями С. Катцова, Д. Моргана и Б. Уоррена, В. И. Данилова и А. Ф. Скрышевского, М. Дэнфорда и Г. Леви, А. Нартена и др. В их работах уточнены отдельные детали структурной теории Бернала и Фаулера, показано, что структура льда-тридимита не переходит в кварцеподобную. Установлено, что вода отличается от других жидкостей не только своей ажурностью, но и тем, что ближняя упорядоченность в расположении молекул выражена в ней значительно резче, чем в других жидкостях. На рис. 9.3. показана кривая углового распределения интенсивности рассеяния рентгеновского излучения в воде при комнатной температуре. Характерной особенностью этой кривой является наличие побочного максимума на правом спаде первого максимума. С повышением температуры воды этот максимум постепенно исчезает, что указывает на из- [c.228]

Радиальные функции распределения. Для количественного описания координационного ближнего порядка в жидких кристаллах Б. К. Ванштейном и И. Г. Чистяковым был применен метод Фурье-анализа кривых интенсивности рассеяния рентгеновского излучения. Они показали, что в зависимости от степени упорядоченности молекул, а следовательно вида дифракционных картин, для анализа структуры жидких кристаллов следует применять различные функции распределения. [c.258]

Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

В идеальном кристалле атомы, ионы или молекулы находятся на определенных расстояниях от любого другого атома, иона или молекулы, который принят за начало координат. В газе молекулы в каждый данный момент находятся в произвольных положениях. Жидкости занимают промежуточное положение между кристаллами и газами хотя молекулы в них и не располагаются в виде определенной решетки, но некоторый порядок все же имеется. При детальном анализе интенсивности рассеянных рентгеновских лучей можно вычислить распределение атомов или молекул в жидкости и построить график, изображенный на рис. 19.16. На ординате отложена вероятность нахождения атомов на расстоянии г от определенного атома. Эта вероятность определяется формулой 4лг2р, где р — локальная плотность атомов (число атомов на единицу объема). Площадь под графиком радиальной функции распределения 4яг р между двумя значениями г равна числу атомов, содержащихся в соответствующем сферическом слое. Плавная параболическая кривая (рис. 19.16) соответствует произвольному распределению [c.584]

До последнего времени отсутствие надежных экснеримен-тальных данных о сжимаемости газов прп очень высоких давлениях не позволяло решить вопрос о виде зависимости Р — V — Т для газов, сжатых до плотности жидкостей. Естественно было предположить, что в этих условиях сжимаемость газов будет описываться уравнениями, удовлетворительно описывающими сжимаемость жидкостей. Следует в связи с этим указать на экспериментально установленную идентичность кривых интенсивности рассеяния рентгеновских лучей для диэтилового эфира выше и ниже критической точки для одинаковой плотности (т. е. ири различных давлениях). Это значит, [c.17]

На. малоугловых рентгенограммах обычно наблюдаются или максимум интенсивности (малоугловой рефле.кс), или монотонный спад интенсивности рассеянных рентгеновских лучей при возрастании угла 0. По значению угла 0, соответствующему малоугловому рефлексу, по фор.муле (2.8) можно рассчитать величину й, которая в этом случае называется большим периодом. Большой период наблюдается у многих кристалличеоких полимеров и изменяется при переходе от одного полимера к другому от нескольких сотен до нескольких тысяч ангстрем. [c.51]

Образцы, подвергавшиеся более длительному дополнительному ацеталированию, приобретают некоторую устойчивость к силам капиллярной контракции и после высушивания в той или иной степени сохраняют пористость. Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей этими образцами возрастает особенно значительно при наименьших углах, что свидетельствует о наличии более крупных пор. Так, кривая 2 (продолжительность ацеталирования — 17 часов) довольно четко делится на два участка один из них (в области больших углов) вполне аналогичен кривой 1 и соответствует тем же мелким неоднородностям, которые характерны для чистых криптоконденсационных систем. Другой участок этой кривой, в логарифмических координатах на всем своем протяжении почти строго линейный, соответствует определенному распределению пор по размерам, включающему и довольно крупные поры. Таким образом, этот образец уже выявляет признаки существования устойчивой пористости вообще же по своим свойствам он еще очень близок к криптоконденсационной структуре. [c.107]

Так как толщина зон составляет всего несколько межатомных расстояний, то рефлексы выделений представляют собой стержни в обратном пространстве матрицы, длина которых —ijD соизмерима с основными векторами обратной решетки матрицы. Направление этих стержней перпендикулярно к плоскости пластины, т. е. совпадает с направлениями типа <Ю0>. Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей неоднородно распределена вдоль этих стержней. Она имеет максимум в середине каждого стержня в точках обратного пространства, отвечающих параметрам тетра-гопальной решетки выделения [c.238]

По аналогии с вышеприведенными соотношениями для рассеяния нейтронов интенсивность рассеянных рентгеновских лучей можно выразить через дифференциальное сечение рассеяния [19], связанное с обобщенной коррелятивной функцией атомных электронов С г, г). Далее, принимая во внимание, что электронные состояния не являются возбужденными и что при исследовании рассеяния рентгеновских лучей разрешение энергии недостаточно для точного определения сопряженного с у1олекулярными колебаниями энергетического спектра [c.212]

Структура жидкости существенно зависит от теплового движения составляющих ее частиц. Для выяснения этой зависимости большой интерес представляют одноатомные жидкости, имеющие наиболее простое строение. Применительно к одноатомным жидкостям разработана теория, позволяющая на основании данных о рассеянии рентгеновских лучей устанавливать их структуру. Для определения ближней упорядоченности используются кривые радиального распределения атомов, вычисленные на основании кривых интенсивностей рассеяния рентгеновских лучей. Они строятся следующим путем на оси абсцисс откладывается расстояние от произвольно выбранного атома, а по оси ординат — величина4л,г р(г), где р(/ )—такая функция радиального распределения, при которой элемент площади под полученной кривой 4яг р(г) дает среднее число атомов, находящихся на расстоянии от г до (г+с(г) от выбранного атома. Такая кривая для жидкого свинца вблизи температуры плавления представлена на рис. 39. При беспорядочном распределении кривая ) имела бы вид параболы 4пг р , где ро представляет среднюю атомную плотность жидкости. Но, как следует из приведенного примера, реальная кривая (2) имеет вид отличный от параболы и только с ростом расстояния приближается к ней. Существование максимумов указывает на наличие в жидкостях предпочтительных расстояний, т. е. указывает на определенную структуру жидкости. Как правило, кривые радиального распределения [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология