Рентгеновские лучи длины волн для элементов

Рис. 111-14. Длины волн рентгеновских лучей для элементов от Т1 до 2п.

Рентгеновские лучи возникают при ударе быст ро летящих электронов об атомы элементов, входящих в состав стекла. Если применить грубое сравнение, то это можно сопоставить с падением камня в спокойную жидкость — при таком ударе на ее поверхности возникнут волны. Характер последних будет при данной массе камня, его скорости, размерах и т. д. зависеть также и от свойств самой жидкости и изменится с заменой, например, воды на масло. Аналогично этому при данной скорости электрона характер рентгеновских лучей — их длина волны — будет изменяться е зависимости от того, в атом какого элемента ударяется летящий электрон. [c.73]

Сплошной спектр (называемый также белым излучением ) возбуждается всегда, когда возникают рентгеновские лучи. Он вызывается потерей энергии при торможении электронов атомами любого элемента. Этот спектр начинается резко у коротковолновой границы и простирается теоретически в бесконечность в направлении ДЛИННЫХ волн. [c.351]

Глава 1. Взаимодействие рентгеновских лучей с веществом и рентгеновские спектры. 1-1. Характеристическое рентгеновское излучение (длины волн К-серии рентгеновского излучения, длины волн Ь-серии рентг(Шовского излучения, относительные интенсивности линий if-серии характеристического спектра, ширина линий характеристического спектра, индексы асимметрии линий характеристического спектра). 1-2. Перевод С-единиц в абсолютные ангстремы. 1-3. Соотношения между единицами коэффициентов поглощения. 1-4. Рассеяние рентгеновских лучей (рассеяние рентгеновских лучей различных энергий электронными оболочками и ядрами атомов, рассеяние рентгеновских лучей в газах, массовые коэффициенты рассеяния рентгеновских лучей, массовые коэффициенты рассеяния о /р, коэффициенты рассеяния сечения некогерентного рассеяния рентгеновских лучей). 1-5. Поглощение рентгеновских лучей (скачок поглощения для некоторых элементов, вычисление коэффициентов поглощения, номограмма для определения коэффициентов поглощения). 1-6. Суммарное ослабление рентгеновских лучей (атомные коэффициенты ослабления для элементов, массовые коэффициенты ослабления у,/р для элементов, массовые коэффициенты ослабления ц/р для больших длин волн, массовые коэффициенты ослабления ц/р для малых длин волн, массовые коэффициенты ослабления ц/р для некоторых соединений, толщина слоя половинного ослабления рентгеновских лучей для некоторых элементов, толщина слоя ослабления при различных углах падения лучей на образец). 1-7. Ионизирующее действие рентгеновских лучей. 1-8. Преломление рентгеновских лучей (единичные декременты показателя преломления, углы полного внутреннего отражения). [c.320]

В 1914 г. молодой английский физик Г. Мозли сделал важное для химии открытие. Применяя в качестве антикатода различные элементы, он нашел, что чем больше атомный вес элемента, тем меньше длина волны рентгеновских лучей. Если расположить элементЕ по их длине волны, можно сопоставить им целые числа, которые обратно пропорциональны корням квадратным из длин волн. Эти числа составляют теперь основу классификации элементов и называются атомными номерами. Закон Мозли выражается также в следующей форме квадратный Корень из часто- [c.419]

Закономерность изменения длин волн более наглядно можно показать, если построить диаграмму, на которой значения корней квадратных из обратных величин длин волн двух линий характеристических рентгеновских лучей для различных элементов отложить в определенной последовательности, а именно в последовательности возрастания, атомных номеров этих элементов. На диаграммах такого рода, называемых диаграммами Мозли, точки для любой данной рентгеновской линии ложатся на прямую. Диаграмма Мозли для элементов от алюминия до цинка приведена на рис. 4.2. При помощи такого рода диаграмм Мозли не представляло большого труда установить точные атомные веса элементов (см. соответствующий разд. гл. 5, посвященный теории Бора). [c.86]

Так как в состав стекла входят различные элементы, получаемое излучение содержит лучи разных длин волн, что создает неудобства при пользовании им. Для избежания этого в рентгеновской трубке (рис. 111-14) против катода К) устанавливается анод А), сделанный из какого-либо простого вещества. Попадая на его однородную поверхность, поток электронов вызывает образование рентгеновских лучей, характеризующихся некоторой определенной длиной волны. [c.73]

Рассеяние фотонов на атомных электронах известно как эффект Комптона. Комптон облучал углерод и другие легкие элементы рентгеновскими лучами с энергией 20 кэВ. Он нашел, что рентгеновские лучи, рассеянные электронами атома под определенным углом, обладают вполне определенной частотой — меньшей, чем частота падающих лучей. Наблюдаемые длины волн точно согласуются с уравнением, выведенным при предположении, что происходит столкновение двух частиц, фотона и электрона. Законы сохранения энергии и импульса приводят к выражению, которое правильно описывает экспериментальные результаты, причем импульс фотона определяется как р = МХ, а его энергия равна Е=Н. [c.372]

Рис, III-15. Длины волн рентгеновских лучей для элементов от Ti до Zn. [c.74]

Наиболее надежные результаты получаются при использовании жестких рентгеновских лучей. Применительно к ним уравнение Мозли имеет вид - = а(2 — 1), где X — длина волны, 2 — порядковый номер элемента в периодической системе и [c.76]

Как уже отмечалось, закон Фриделя нарушается, если рентгеновские лучи попадают в область аномального рассеяния атомами одного из (или ряда) элементов, входящих в состав кристалла. Эта область определяется близостью длины волны рентгеновских лучей к краю К- или -полосы их поглощения элементом если X края элемента несколько больше, чем X лучей, то рассеяние лучей атома.ми этого элемента сопровождается небольшим изменением их начальной фазы. Этот дополнительный сдвиг по фазе отражается, естественно, и на результирующей амплитуде дифракционного луча. [c.80]

В радиационной химии изучаются реакции, протекающие под действием излучений большой энергии. Под излучением здесь понимаются либо потоки элементарных частиц большой энергии нейтронов, электронов, протонов или ионов, либо электромагнитное излучение с короткой длиной волны — рентгеновские лучи, у — излучение. Подобные излучения получаются в настоящее время как результат распада радиоактивных элементов, либо непосредственно в атомном котле (если элементы короткоживущие), либо вне его (если период полураспада радиоактивного элемента достаточно велик). Рентгеновское излучение получают, как обычно, с помощью рентгеновских трубок. [c.308]

В 1915 г. Мозли установил простое соотношение между длиной волны рентгеновских лучей и атомными номерами элементов, определенными в опытах Резерфорда [c.18]

В 1913 г. ученик Резерфорда английский ученый Мозли, исследуя спектры лучей Рентгена для различных элементов, установил простое соотношение между длиной волны рентгеновских лучей и порядковым номером элемента (закон Мозли) [c.29]

В 1912 г. Мозли поставил перед собой задачу систематически изучать длины волн рентгеновских лучей, получаемых от анодов, сделанных из различных химических элементов. Оказалось, что длины волн изменяются довольно закономерно, как это видно из рис. П1-14. При обработке результатов измерений обнаружилось, что корень квадратный из обратных значений длин волн ( волновых чисел ) является линейной функцией атомного номера, т. е. порядкового номера элемента в периодической системе (рис. 111-15). [c.63]

Рассмотрим теперь закономерности в характеристических рентгеновских спектрах элементов, открытых в 1913—1914 гг. английским ученым Мозли. Рентгеновские излучения возникают в рентгеновской (вакуумной) трубке под влиянием бомбардировки потоком электронов (катодных лучей) материала антикатода, который и является их излучателем. Длины волн рентгеновских излучений 0,006—2 нм (см. схему в гл. III). По выходе из трубки они с помощью кристаллов могут быть разложены в спектр. В этих спектрах обнаруживаются линии характеристических излучений, индивидуальных для каждого элемента и почти не зависящих от того, в каком соединении находится элемент в материале антикатода. Характеристические спектры состоят из ряда серий К, L, [c.92]

Принципиальная схема установки для рентгенофлуоресцентного анализа показана на рис. 33.3. Первичное излучение рентгеновской трубки / попадает на пробу 2, в которой возбуждается характеристическое вторичное рентгеновское излучение атомов элементов, входящих в состав пробы. Отражающиеся от поверхности пробы рентгеновские лучи самых разнообразных длин волн проходят через коллиматор 3 —систему из параллельных молибденовых пластин, предназначенную для пропускания параллельных идущих только в одном направлении лучей. Расходящиеся лучи других направлений поглощаются внутренней поверхностью трубок. Идущие от пробы лучи разлагаются в спектр, т. е. распределяются по длинам волн посредством кристалла-анализатора 4. Угол отражения лучей 0 от кристалла равен углу падения однако [c.783]

Мозли связал длину волны рентгеновских лучей с порядковым номером элемента в Периодической системе [c.14]

Затем Лоуренс Брэгг (1890), еще будучи студентом Кембриджского университета, развил теорию дифракции рентгеновских лучей (уравнение Брэгга, см. ниже) и на основании этой теории в ноябре 1912 г. определил структуру сфалерита (кубическая форма сульфида цинка) он применил свою теорию при анализе фотоснимков дифракции рентгеновских лучей сфалеритом, опубликованных Лауэ, Фридрихом и Книппипгом. Его отец Уильям Брэгг (1862—1942) сконструировал в этот период рентгеновский спектрометр (рис. 3.23), после чего за один год Л. и У. Брэггам удалось определить точную атомную структуру многих кристаллов и для целого ряда элементов установить длины волн характеристических рентгеновских лучей, испускаемых некоторыми элементами, используемыми в качестве мишеней в рентгеновских трубках. В методе Брэгга (рис. 3.23) пучок рентгеновских лучей направляется на грань кристалла, например [c.70]

В 1913 г. английский физик Мозли изучал длины волн рентгеновских лучей, испускаемых различными металлами в катодной трубке (см. рис. 1.3). Он построил график зависимости обратного значения квадратного корня из длины волны (1/ Х) рентгеновских лучей от порядкового номера элемента в Периодической системе (рис. 1.6). Этот график показывает, что порядковый номер отражает какую-то важную характеристику элемента. Мозли предположил, что этой характеристикой является заряд ядра, и что этот заряд возрастает на единицу при переходе от одного элемента к следующему за ним по порядку. [c.14]

РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ — электро магнитные колебания весьма малой длины волн, возникающие при воздействии на вещество быстрыми электронами. Р. л. открыты в 1895 г. В. Рентгеном. Волновая природа Р. л. установлена в 1912 г. М. Лауэ, открывшим явление интерференции Р. л. в кристаллах. Это открытие явилось основой развития рентгеноструктурного анализа. Р. л. невидимы для глаза, обладают способностью вызывать яркую видимую флюоресценцию в некоторых естественных и в искусственно изготовляемых кристаллических веществах, они действуют на фотоэмульсию и вызывают ионизацию газов. Этими свойствами Р. л. пользуются для обнаружения, исследования и практического использования Р. л. Различают два типа Р. л. тормозное и характеристическое излучение. Тормозное излучение возникает при попадании электронов на антикатод рентгеновской трубки оно разлагается в сплошной спектр. Характеристические Р. л. образуются при выбивании электрона из одного из внутренних слоев атома с последующим переходом на освободившуюся орбиту электрона с какого-либо внен)не-го слоя. Они обладают линейчатым спектром, аналогичным оптическим спектрам газов, с той лишь разницей, что структура характеристического спектра, в отличие от оптического спектра газов, не зависит от вещества, дающего этот спектр. Зависимость от вещества проявляется только в том, что с увеличением порядкового номера элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева весь его характеристический рентгеновский спектр смещается в сторону более коротких волн. Другой особенностью характеристических спектров является то обстоятельство, что каждый элемент дает свой спектр независимо от того, возбуждается ли этот элемент к испусканию в свободном состоянии или в химическом соединении. Это свойство является основой рентгеноспектрального йпализа. Р. л. широко используются в науке и технике. Высокая про- [c.213]

Было установлено, что рентгеновские лучи, испускаемые рентгеновской трубкой, дают линии определенной длины волны, характерные для материала мишени, используемой в этой трубке. Мозли измерил длины волн рентгеновского излучения многих элементов и установил, что их изменение происходит вполне закономерно. Длины волн двух главных рентгеновских линий элементов от алюминия до цинка (за исключением газа аргона) приведены на рис. 4.1. [c.78]

Из-за требования, согласно которому в системе с дисперсией по длинам волн источник рентгеновского излучения должен находиться точно на круге фокусировки Роуланда, сканирование по большой площади может приводить к падению интенсивности излучения на краях области сканирования. Это явление проявляется заметнее с повышением разрешения кристалл-дифракционного спектрометра. Одним из способов контроля, насколько серьезно падение интенсивности рентгеновского излучения, является получение изображений в рентгеновских лучах образца из чистого элемента для различных размеров растра. Это может быть выполнено в каждом спектрометре для каждого кристалла. К счастью, такие связанные с фокусировкой трудности отсутствуют в системе с дисперсией по энергии, которая позволяет рассматривать большую площадь образца даже при коллимации (рис. 5.41, гл. 5). [c.300]

Нейтронно-активационный анализ — метод точного определения следовых содержаний элементов как в самом угле, так и в любых его жидких, твердых и газообразных продуктах переработки. В основе его — измерение интенсивности и энергии (длин волн) -у-частиц и рентгеновских лучей, испускаемых радиоактивными изотопами в пробе после ее облучения нейтронами из реактора. С помощью ядерных детекторов в образце регистрируют спад радиоактивности пробы, т. е. энергию излучения квантов и интенсивности, определяя присутствующие в пробе элементы и их содержание. [c.68]

Исследования других элементов, помимо переходных элементов, затруднительны из-за следующих ограничений экспериментального характера. Рентгеновские лучи с длиной волны 3 А или более оказываются слишком мягкими или непроникающими для того, чтобы преодолеть такие препятствия, как окошки прибора, воздух, подложка катализатора и слои катализатора. В случае же рентгеновских лучей с длиной волны меньше 1 А возникают серьезные проблемы дисперсии. [c.130]

Если выбрать два элемента — стандарта, удовлетворяющих условию Як, < Я < Я.К2 (где Як, и Як — края полос поглощения, а Я — длина волны исследуемого излучения), и из таких веществ сделать фильтры для рентгеновских лучей, то очевидно, что исследуемый элемент будет поглощать рентгеновские лучи сильнее, чем элемент с Як. На рис. 46 изображен характер изменения коэффициентов поглощения в двух веществах (линии А и В), у кототых скачок поглощения происходит при длинах волн Як, и Як,. Если длина волны края полосы поглощения исследуемого элемента лежит между Як, и Як2, то коэффициенты поглощения исследуемого излучен ния в обоих стандартных образцах будут отличаться на величину М М. В случае, если Я < Я , < Як или Я>Як, > Як,, различия в [c.156]

Закон Фриделя не является абсолютным. Он перестает быть справедливым в области аномального рассеяния атомов, т. е. в тех случаях, когда длина волны рентгеновских лучей несколько меньше края полосы поглощения одного из элементов исследуемого кристалла. Нарушение закона центросимметричности происходит вследствие фазового скачка б при рассеянии рентгеновских лучей атомами этого элемента. О существовании этого скачка уже упоминалось при обсуждении процесса рассеяния рентгеновских лучей электронами (стр. 150 и 152). [c.252]

В 1914 г. молодой английский физик Г. Мозли сделал важное для химии открытие. Применяя в качестве антикатода различные элементы, он нашел, что чем больше атомный вес элемента, тем меньше длина волны рентгеновских лучей. Если расположить элементы по их длине волны, MOHIHO сопоставить им целые числа, которые обратно пропорциональны корням квадратным из длин волн. Эти числа составляют теперь основу классификации элементов и называются атомными номерами. Закон Мозли выражается также в следующей форме квадратный корень из частоты для каждой линии спектра рентгеновских лучей есть приблизительно линейная фуршция атомного номера. При распределении элементов по их возрастающим атомным номерам получается линейная классификация, отличающаяся от классификации Менделеева. Но если элементы расположить в порядке возрастания атомных номеров по клеткам периодической системы, то аномалии, возникающие при распределении элементов по их атомному весу, исчезают. Таким образом, кобальту принадлежит атомный номер 27, никелю — 28, теллуру — 52, иоду — 53. [c.400]

Известно, что любой элемент, помещенный на анод рентгеновской трубки, к которой прилол<ена разность потенциалов выше критической, становится источником рентгеновских характеристических лучей. Те же лучи возникнут как вторичные характеристические рентгеновские лучи, если этот элемент будет облучен рентгеновскими лучами, имеющими меньшую длину волны. Анализируя спектральный состав рентгеновского излучения, можно определить химический состав излучающего объекта. [c.299]

Английский физик Чарльз Гловер Баркла (1877—1944) сделал следующий важный шаг. Он установил, что при рассеивании рентгеновских лучей различными элементами образуются пучки рентгеновских лучей, которые проникают в вещество на характеристические величины. Каждый элемент создает особый набор рентгеновских лучей. В трубке Крукса источником таких рентгеновских лучей становился под действием пучка катодных лучей антикатод (который изготавливали из различных металлов). Другой английский физик, Генри Гвин Джефрис Мозли (1887—1915), используя в качестве антикатода различные элементы, в 1913 г. установил, что чем больше атомная масса элемента, тем меньше длина волны образующихся рентгеновских лучей. Эта обратная зависимость, доказывал Мозли, связана с величиной положительного заряда ядра атома. Чем больше заряд, тем короче длина волны рентгеновских лучей. [c.156]

ISO № 837 содержание серы и микропримесей определяется при помощи рентгеноспектрометрического анализа. Спрессованую пыль кокса (менее 63 мкм) подвергают рентгеновскому излучению. Каждый элемент отражает эти лучи с характерной для него длиной волны. Интенсивность волн просчитывается и преобразовывается в концентрации по стандартизированным калибрационным кривым, построенных в специальных химических лабораториях. [c.74]

Зная число частиц, необходимых для построения элемента кристаллической решетки, массу этих частиц и плотность кристалла можно определить сторону куба, а следовательно, и значения d, входящих в уравнение Брэггов, а это, в свою очередь, было необходимо для определения длины волны Я рентгеновских лучей, получаемых от различных антикатодов. Если бы этого не было сделано, то Мозли не смог бы открыть свой закон. [c.102]

Мозли предсказал длину волны ренггенов-ских лучей, которые должен образовывать элемент под номером 21, открытый лишь впоследствии и названный скандием. Мозли был уверен в своем предсказании, так как он вывел формулу, связывавшую частоту V максимума К . в рентгеновском спектре с порядковым номером 2 элемента, из которого изготовлена мишень ретте-новской трубки [c.64]

Следует выбрать самые интенсивные пики в коротковолновой области сканирования кристалла LiF и найти их длины волн. Используя полный справочник рентгеновских лучей, например [113], определить возможные элементы, которые могут дадать рассматриваемые пики в излучении Kai, 2 или Lai, 2-В параллель, используя данные о серии линий, полученные при качественном анализе с помош,ью спектрометра с дисперсией пО энергии, если какой-либо элемент уже предварительно связан с пиком Kai,2(n= ), исследователь должен сразу же отыскать сопутствующий им пик И снова отнощение интенсивностей Ка и должно равняться приблизительно 10 1. Однако из-за изменений в эффективности кристалла и детектора ожидаемое отношение может выполняться не всегда. Например, в спектре d (рис. 6.12) эффективность детектора с коротковолновой стороны Л"-края поглощения аргона приблизительно 2 раза выше. Следовательно, пик L i, интенсивность которого должна составлять примерно 60% от интенсивности La, на самом деле больше. Удвоение эффективности до /(-края поглощения аргона обусловлено тем, что в проточном пропорциональном детекторе рентгеновского излучения этого спектрометра используется газ Р-10 (90% Аг—10% метана). При заданных размерах детектора и давлении газа Р-10 некоторая часть рентгеновского излучения с длиной волны, большей, чем длина волны края поглощения, проходит через газ, не взаимодействуя с ним. Для рентгеновского излучения с длинами волн короче длины волны края поглощения большая часть (приблизительно в 2 раза) будет взаимодействовать с газом и, следовательно, будет обнаружена. Следует также отметить, что разрешения кристалл-ди-фракцнонного спектрометра с некоторыми кристаллами, например LiF и кварцем, дое-таточно, чтобы продемонстрировать по крайней мере некоторое разделение пика Ка на Kai и Ка.2 с отношением интенсивностей Ка. Ка2=2 . Если подобно этому рассматривать пик La, то следует искать полную L-серию. Необходимо отметить, что кроме тех L-линий, которые указаны на рис. 6.1 (т. е. Lai, 2, Lfiu L 2, L 3, L u Lyz, Li, Lv), благодаря прекрасному разрешению и отношению пик/фон можно обнаружить их больше. При идентификации серии линий возможна ситуация, когда из-за ограничений использования кристаллов по длине волны может быть обнаружен только главный пик (например, Gex с LiF, а Ge/ g лежит за пределами диапазона кристалла). С учетом этого факта в спектре, полученном с по- [c.294]

Лучи, испускаемые радиоактивными элементами, проникают в свинец на несколько сантиметров космические лучи имеют более короткую длину волны (а возможно, и другую природу) и проникают в землю на сотни метров. Радиоволны, характеризующиеся значительно большими длинами волн, не взаимодействуют с веществом, если оно не обладает проводимостью. Лауэ первый показал, что рентгеновские лучи имеют длину волны такого же порядка величины, как межатомные расстояния в кристаллах, и что эти расстояния MOHIHO вычислить из наблюдаемой интерференционной картины. [c.26]

Рентгеновы лучи (известные также под названием Х-лучей) возникают при столкновении электронов, имеющих большие скорости, или фотонов электромагнитного излучения большой энергии с мишенью, обычно в виде твердого тела. Энергия столкновения достаточна для того, чтобы выбивать планетарные электроны из атомов анода. На освободившиеся места переходят электроны с болге высоких энергетических уровней, и при этом происходит рентгеновское излучение. Ввиду того что в процессе столкновения электронов с анодом затрачиваются большие количества энергии, возбуждаются главным образом электроны, ближайшие к ядру. Так, может быть выбит электрон с уровня К, а его место может занять электрон из оболочки Ь, что сопровождается испусканием кванта излучения. Поскольку эти внутренние электроны атомов не принимают участия в химических реакциях (за исключением более легких элементов), свойства рентгеновых лучей, испускаемых элементами, не зависят от сочетания атомов в химическом соединении или от физического состояния вещества. Длины волн рентгеновых лучей, [c.113]