Рассеивающий фактор для электрона

Для нейтронографических исследований необходимы атомные реакторы, дающие мощные пучки нейтронов, которые подвергаются монохроматизации отражением от кристаллической пластинки (например, СаРз). Дифрагирующие нейтроны регистрируются счетчиками. Нейтроны рассеиваются не электронной оболочкой атома, но его ядром, и атомный фактор определяется конкретной протонно-нейтронной структурой ядра, а не атомным номером. Поэтому атомные факторы изотопов существенно различаются. Атомный фактор для водорода (протона) далеко не минимален, для ряда тяжелых элементов он меньше. Поэтому нейтронография позволяет надежно локализовать атомы водорода с ее помощью была установлена структура льда (см. стр. 203). Можно высказать уверенность в том, что нейтронография в будущем сыграет важную роль в изучении биополимеров, где она до сих пор почти не применялась (дальнейшие подробности см. в [33]). [c.275]

Факторы рассеяния. Рентгеновские лучи рассеиваются преимущественно электронами. Кроме случая магнитных материалов, нейтроны рассеиваются на ядрах. Атомные факторы рассеяния нейтронов не связаны непосредственно с порядковым номером, как в случае рентгеновских лучей (разд. 8.1), и все атомы рассеивают нейтроны примерно одинаково факторы рассеяния изменяются всего в 2 или 3 раза. В отличие от факторов рассеяния рентгеновских лучей, факторы рассеяния нейтронов не поддаются вычислению и их в каждом отдельном случае необходимо находить эмпирически. Факторы рассеяния нейтронов не зависят от брэгговского угла В. Причина этого последнего различия между нейтронами и рентгеновскими лучами состоит в том, что по сравнению с длиной волн нейтронов ядро атома невелико, тогда как размеры облака внешних электронов имеют тот же порядок, что и длина волны рентгеновских лучей. Факторы рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов на атоме углерода сопоставлены на рис. 9.1, [c.198]

Рентгеновские лучи рассеиваются электронными оболочками атомов. Соответствующий атомный фактор при [c.98]

Средняя длина волны де Бройля (разд. 12.8) тепловых нейтронов равна 1,4 А при комнатной температуре. Монохроматический пучок может быть получен путем дифракции при применении кристаллического монохроматора, который выбирает узкую полосу длин волн из падающего излучения ядерного реактора. Дифракцию нейтронов можно также использовать для изучения строения порошков или монокристаллов. Хотя законы дифракции нейтронов подобны законам дифракции рентгеновских лучей, некоторые основные различия между ними приводят к тому, что оба метода дополняют друг друга. В то время как рентгеновские лучи рассеиваются электронами, нейтроны рассеиваются сначала ядрами. Следовательно, факторы атомного рассеяния нейтронов не изменяются прямо пропорционально с атомным номером, как при рассеянии рентгеновских лучей, [c.583]

Поскольку рентгеновские лучи рассеиваются в основном электронами, рассеивающая способность атома тем больше, чем выше его атомный номер. Поэтому рассеивающая способность водорода крайне мала и положения атомов водорода в кристаллах вообще могут быть определены из рентгеновских данных только в исключительно благоприятных случаях. С другой стороны, нейтроны рассеиваются ядрами, тогда как электроны на них не оказывают влияния (за исключением неспаренных электронов). При этом рассеивающие факторы для всех ядер имеют одинаковый порядок величины, так что с помощью диф- [c.316]

Уравнение де Бройля показывает, что электроны, ускоренные прохождением через потенциал порядка сотен вольт, имеют длину волны около одного ангстрема, но такие очень медленные электроны рассеиваются и ядрами и орбитальными электронами, и вычислить для них различные атомные рассеивающие факторы оказалось невозможным. Быстрые электроны рассеиваются только ядрами, и для них можно определить атомные рассеивающие факторы. Поэтому в исследованиях с помощью дифракции электронов обычно используются электроны со скоростью 40 /се и с эффективной длиной волны около 0,06 А. [c.318]

В последние годы электронографический метод используется, особенно русскими авторами, для определения положений легких атомов в кристаллах, содержащих значительно более тяжелые атомы. Поскольку быстрые электроны рассеиваются ядрами, а не орбитальными электронами, атомы с большими атомными номерами не являются единственным фактором, определяющим положение, как это имеет место в случае дифракции рентгеновских лучей. В то время как отношение атомных рассеивающих способностей углерода и водорода для дифракции рентгеновских лучей составляет 15 1, для дифракции электронов оно [c.319]

Для обычных радиоламп существует верхний предел рабочих частот. Он лежит в диапазоне дециметровых волн и устанавливается следующими факторами а) конечная величина межэлектродных емкостей б) конечная величина индуктивности выводов электродов в) время пролета электронами межэлектродных промежутков становится сопоставимым с периодом колебаний г) все элементы ламп и связанной с ними схемы работают как антенна, излучая в пространство значительную часть мощности д) в силу всего перечисленного элементы ламп приходится делать миниатюрными, а такие элементы не могут эффективно рассеивать тепло. [c.54]

Ориентируя кристалл определенным образом, можно определить постоянные решетки, а, следовательно, и размеры элементарной ячейки. Зная плотность кристалла, можно рассчитать массу элементарной ячейки, а зная химический состав кристалла и атомный вес элементов, можно определить число атомов в элементарной ячейке. Наконец, дифракционная картина позволяет установить тип симметрии кристалла. Получаемой таким путем информации часто достаточно для определения структуры кристалла, по крайней мере в простых системах (для более сложных структур требуется более тщательный анализ). Атомы различного сорта в зависимости от числа электронов обладают различной способностью рассеивать рентгеновские лучи, что выражается фактором рассеяния . Общая интенсивность пучка, дифрагированного элементарной ячейкой, состоит из вкладов различных атомов, а усиление или ослабление интенсивности объясняется тем или иным геометрическим расположением атомов или различием факторов рассеяния. [c.26]

Это соотношение показывает, что знак атомного рассеивающего фактора одинаков по всему пространству. Для излучения, рассеянного в направлении падающего пучка (S = 0), атомный рассеивающий фактор просто равен числу электронов. Из выражения (13.23) следует, что сферические атомы рассеивают главным образом вперед. С увеличением угла рассеяния рассеивающий фактор довольно быстро убывает (рис. 13.5, ). [c.322]

Пучок пейтронов из атомного реактора подвергается монохроматизации отражением от кристаллической пластинки (папри-мер, СаРз). Дифрагирующие нейтроны регистрируются счетчиками. Нейтроны рассеиваются ие электронной оболочкой атома, 110 его ядром, и атомный фактор рассеяния определяется протон-110-пе гтр011Н0Й структурой ядра, а пе атомным номером. Поэтому атомные факторы изотопов существенно различаются. Атом- [c.138]

В действительности атомы рассеивают рентгеновское излучение и электроны не как точки и функция Р 8), фигурируюш,ая в качестве сомножителя в формуле (2.57), быстро убывает по мере возрастания 5. В результате максимумы на кривой рассеяния становятся менее четкими, их положение смещается в сторону больших 5. Поэтому, чтобы по формуле (2.58) вычислить расстояние между атомами в двухатомной молекуле, необходимо разделить интенсивность, измеренную для каждого угла, на атомный фактор, соответствующий этому углу. При этом получается функция интенсивности а 8) = 1 + 81п5 /(5 ), первый максимум которой описывается формулой (2.58). [c.43]

Частица в состоянии может перейти в основное электронное состояние путем испускания кванта электромагнитного излучения. Возникающее излучение, происходящее без изменения мультиплет-1ГОСТИ, называется флуоресценцией. Согласно принципу Франка— Кондона при расположении кривых потенциальной энергии, изображенном на рис. 47, переход преимущественно происходит на возбужденные колебательные уровни. Поэтому частота испускаемого излучения существенно ниже частоты поглощаемого (возбуждающего) излучения. Избыточная колебательная энергия рассеивается в виде теплоты. Флуоресценция является мономолекулярным фотофнзическим процессом с константой скорости порядка 10- Поэтому время жизни возбужденных синглетных состояний имеет порядок 10 с. В связи с этим сииглетные возбужденные состояния могут участвовать лишь в очень быстро протекающих фотохимических процессах—мономолекулярных превращениях с константой скорости порядка 10 с или выше, и в бимолекуляр1 ых реакциях, если тот же порядок имеет произведение константы скорости этой реакции на концентрацию второго компонента (см. гл. IV, 2). Поскольку константа скорости бимолекулярной реакции ие может превышать фактор соударений, т. е. быть выше 10 M то бимолекулярные реакции с участием синглетных возбужденных состояний могут идти лишь при довольно значительных концентрациях второго компонента реакции. Благоприятным обстоятельством для протекания таких реакций является предварительное образование комплекса между реагирующими частицами. [c.156]

Значения R лежат в интервале 0,5—1,0 и приближаются к единице для элементов с низким атомным номером. Фактор поправки на обратное рассеяние зависит не только от атомного номера, но и от величины перенапряжения и=Ео1Екр. При уменьшении перенапряжения до единицы меньшее число электронов рассеивается от образца с энергией >Якр, и, следовательно, потери ионизации от таких отраженных электронов меньше. [c.18]

Рентгеновские лучи рассеиваются почти полностью внешними электронами атомов и интенсивность рассеянного излучения зависит от того, каким образом распределены эти электроны в атоме. При малых углах дифракции амплитуда рассеянного пучка равна сумме амплитуд отдельных пучков, рассеянных каждым электроном. Таким образом, суммарная амплитуда пропорциональна числу внешних электронов. Для атома это число равно порядковому номеру 2, но у иона число внешних электронов отличается от 7, на заряд иона. При больших углах дифракции различные рассеянные лучи интерферируют, рассеяние ослабляется и коэффициент пропорциональности становится меньше числа внешних электронов. Этот коэффициент пропорциональности называется атомным фактором рассеяния /. Факторы рассеяния можно рассчитать, зная волновые функции электронов, что и было сделано, а полученные результаты табулированы. На рис. 8.1 приведены некоторые значения факторов рассеяния как функции з1п0Д. Здесь, как обычно, 0 означает брэгговский угол, а Я — длину волны рентгеновских лучей. Волновые функции электронов постоянно уточняются и по ним вычисляют новые [c.165]

Задача рентгеноструктурного анализа заключается в том, чтобы перейти от системы точек в обратном пространстве к искомой структуре решетки в прямом пространстве. Она решалась методом проб и ошибок. Известны были заранее симметрия и кристаллографические свойства кристалла, а также строение молекул, заполняющих решетку. Это давало возможность избегать многих ошибок и выбирать правильную структуру из немногих гипотетических альтернативных вариантов. При этом, кроме координат дифракционного пятна, имеется еще один важный фактор — интенсивность пятна. Так как рентгеновские лучи одинаково рассеиваются э.лектронами каждого атома, то интенсивность отражения от некоторо системы плоскостей будет определяться так называемьш структурным фактором, равным сумме квадратов атомных номеров, т. е. чисел электронов всех атомов, на единицу площади [c.92]

В случае Д. р. л. одноатомным газом результат опмта зависит исключительно от распределения электронов в атоме. Расчетом было показано и опытом подтверждено, что интенсивность рассеяния монотонно убывает с углом 6. В направлении первичного луча рассеяние максимально и пропорционально числу электронов в атоме — все электроны рассеивают волны в одной и той же фазе. В случае Д. р. л. молекулярным газом результат опыта зависит от т. и. атомных факторов (см. Атом) и расстояний между атомами в молекулах. В этом случае распре-дел( ние интенсивности по углам уже не будет монотонно убывать. На кривой интенсивности могут воз-никкуть максимумы. Картина, заснятая на фотопластинку, будет состоять из первичного пятна и нескольких концентрич. колец. Исследуя распределение интенсивности, можно определить строение молекул. Одиако из-за необходимости больших экспозиций, достигающих сотен часов, Д. р. л. редко применяется для этой цели. Такого же типа дифракционные картины могут быть получены оо значительно меньшими экспозициями при помощи дифракции электронов (см. Электронография). С большим трудом поддается расчету Д. р. л. жидкостями и твердыми аморфными телами. Из-за близости молекул друг к другу здесь уже нельзя считать независимым рассеяние разными молекулами. [c.585]