Амплитуды атомного рассеяния нейтронных лучей

Амплитуды атомного рассеяния нейтронных лучей [c.206]

Согласно рис. 11.3, в том интервале 7 , где на рентгеновской кривой распределения находится первый максимум, на кривой, полученной по нейтронным данным, имеется отрицательный пик. Связано это с тем, что изотоп Ы характеризуется отрицательной амплитудой ядерного рассеяния нейтронов, в то время как атомные амплитуды рассеяния рентгеновских лучей всегда положительны. Следовательно, отрицательный пик на кривой распределения при Я—2,45 А соответствует расстоянию Ы — С и является результатом сочетания отрицательной амплитуды рассеяния для Ы и положительной амплитуды для С1". Наличие последующих максимумов на кривых распределения указывает на существование тенденции к чередованию ионов противоположного заряда. В табл. 32 приведены параметры первой и второй координации некоторых галогенидов щелочных металлов. [c.269]

Чтобы написать аналогичные уравнения для случая рассеяния электронов тем же веществом, следует атомную амплитуду рассеяния рентгеновских лучей заменить на атомную амплитуду рассеяния электронов, оставив остальные члены без изменений. Если при исследовании применяются нейтроны, то уравнения (2.71) можно представить в виде [c.46]

Цель данного обзора - обсуждение результатов изучения воды и ионных растворов, полученных методом дифракции рентгеновских лучей и относительно новым спектроскопическим методом неупругого рассеяния нейтронов (НРН). Недавние исследования, проведенные методом дифракции рентгеновских лучей, дали информацию относительно расстояний между ближайшими и более удаленными молекулами воды и координации пар типа вода—вода, ион—вода и ион-ион в растворе. Полученные данные позволяют также оценить радиус корреляции, среднее число соседних молекул в каждом типе и средние амплитуды колебаний. Результаты таких измерений можно использовать либо для построения моделей, либо для проверки имеющихся моделей, если они являются достаточно совершенными и позволяют количественно предсказать структурные характеристики. К сожалению, как отмечается в работе [5], рентгеновские исследования жидкостей дают информацию только о вероятности нахождения ряда атомных пар данного типа на некотором расстоянии от какого-либо атома. Эта информация является одномерной, тогда как представляющие интерес структуры являются трехмерными, и, следовательно, соответствие модели рентгеновским данным является необходимым, но недостаточным условием. [c.205]

Причину того, что дифракция нейтронов является во много раз более эффективным средством для определения положения атомов водорода, чем дифракция рентгеновских лучей, можно видеть из приведенных в табл. 75 атомных амплитуд рассеяния (данные заимствованы из работы [94], за исключением фактора рассеяния нейтронов на дейтронах). По сравнению с углеродом и Кислородом водород рассеивает нейтроны гораздо сильнее, чем рентгеновские лучи. По существу, имеется лишь небольшое число рентгенографических исследований систем с Н-связями, в которых положение атомов водорода было установлено надежно (см. [403, 1880, 2169, 1933]). [c.219]

Нейтронография применяется для структурных исследований с целью определения положения легких атомов, в частности атомов водорода при исследовании сплавов, состоящих из атомов с близкими атомными номерами (например Ре—Со), а следовательно, и с близкими амплитудами рассеяния рентгеновских лучей, но с заметно отличающимися амплитудами рассеяния нейтронов при исследовании магнитных веществ, так как последние способны давать дополнительное рассеяние нейтронов вследствие наличия магнитных моментов у атомов. [c.33]

При нейтронографическом исследовании Х фазы. системы Ре — Сг — Мо с упорядоченным расположением атомов в сложной решетки типа а=Мп удалось найти местоположения атомов железа и хрома, атомные функции рассеяния рентгеновских лучей для которых различаются лишь на 8 %, в то время как амплитуда рассеяния нейтронов железом (Ь = 0,96-10 ) почти втрое боль- [c.305]

Такой характер рассеяния нейтронов является основной чертой, отличающей его от рассеяния, рентгеновских лучей. В последнем случае наблюдают постепенное возрастание амплитуды рассеяния с увеличением атомного номера и очень быстрое уменьшение амплитуды для каждого элемента по мере увеличения угла рассеяния, обусловленное расширением электронного облака атома. Нерегулярный, характер изменения амплитуды рассеяния нейтронов с увеличением, атомного веса показан на рис. 16, где эта зависимость сопоставлена с плавным увеличением амплитуды рассеяния рентгеновских лучей [c.55]

Рис. 16. Сопоставление изменения амплитуд рассеяния нейтронов в зависимости от атомного веса с плавным увеличением амплитуды рассеяния рентгеновских лучей [1]

В связи с раз тичным характером взаимодействия излучения и пучков частиц с веществом наблюдается и различная зависимость их рассеяния от атомного номера элемента Z рассеивающего атома. Количественно рассеивающую способность атома определяют атомной амплитудой рассеяния /(0), где 9 — угол рассеяния. Величина 1/(0)1 пропорциональна интенсивности излучения /р(0), рассеянного атомом под углом 0. Амплитуда рассеяния рентгеновских лучей /р(0) при малых углах рассеяния пропорциональна 1, а при больших углах — В электронографии в среднем /э(0) Амплитуды рассеяния нейтронов не зависят от уг- [c.10]

Таким образом, сопоставляя числовые значения положения и площади первого максимума кривой распределения со значениями, вычисленными по предлагаемым моделям, можно судить о пространственном расположении атомов в исследуемом бинарном сплаве. Однако удовлетворительное совпадение теоретических кривых распределения с экспериментальными не всегда достигается. В некоторых случаях результаты исследования структуры бинарных сплавов могут оказаться неоднозначными, поскольку на основании одной экспериментальной кривой интенсивности /(5) двухкомпонентного расплава получается лишь средняя функция атомного распределения р (Я). Нас же интересуют парциальные функции 0ц(7 ), Q22 R), Qi2 R) и Q2l R), описывающие структуру расплавов. В принципе они могут быть определены путем проведения трех независимых дифракционных экспериментов. В одном эксперименте используется дифракция рентгеновских лучей, в другом — дифракция нейтронов, в третьем — дифракция электронов (или нейтронов, если один из компонентов обогащен его изотопом). В разных излучениях атомные амплитуды рассеяния / 1(5) и а(5) неодинаковы, отличаются друг от друга и экспериментальные кривые интенсивности /(5). С их помощью могут быть рассчитаны парциальные структурные факторы а (8), Фурье-анализ которых дает искомые парциальные функции распределения д ij(R). [c.87]

Порядок величины атомной амплитуды рассеяния электронов 10 см. Рентгеновские лучи и нейтроны рассеиваются в 10 — 10 раз слабее. По этой причине строение молекул в газообразном состоянии исследуют почти исключительно методом электронографии. Толщина образцов для электронографического изучения структуры твердых тел не должна превышать 100—1000 А. Обзоры электронографических работ, посвященных исследованию водородных связей в кристаллах, выполнены Вайнштейном [40, 41 ]. [c.8]

В нейтронографичсском анализе для исследования веществ используются монохроматические пучки медленных нейтронов. Специфика использования нейтронографии для структур1 ых и других исследований веществ обусловлена следующими особенностями рассеяния нейтронов в кристаллической решетке по сравнению с рентгеновскими лучами нейтроны рассеиваются ядрами атомов, а рентгеновские лучи в основном электронами рассеяние нейтронов не зависит от угла (направления) падения пучка, тогда как рассеяние рентгеновских лучей от него зависит амплитуда рассеяния нейтронов не монотонно зависит от атомного номера элемента, а в случяе рентгеновских лучей функция атомного рассеяния растет с ростом атомного номера нейтроны обладают магнитным моментом нейтроны глубоко проникают в массу исследуемого образца и слабо поглощаются веществом. [c.106]

СтруктурнаяН. основана на дифракции нейтронов при их рассеянии атомными ядрами. Амплитуда рассеяния нейтронов (в отличие от рентгеновских лучей) не зависит систематически от атомного номера элемента. Поэтому по сравнению с рентгеновским структурным анализом структурная Н. дает возможность надежнее и точнее определить координаты атомов Н. и др. легких элементов в присут. тяжелых и различать атомы с близкими атомными номерами (напр., Fe, Со и Мп в сплавах и хим. соед.) или даже изотопы одного элемента (чаще всего Н и D). [c.206]

Геометрическая теория дифракции рентгеновского излучения, лектронов и нейтронов имеет много общего. Почти одинаковы и латематические основы применяемых методов расчета. Но разли-ше в физической природе взаимодействия этих излучений с веще- твом определяет целесообразные области применения каждого из 1етодов. Рентгеновские лучи рассеиваются электронными оболоч-<ами электроны взаимодействуют с электростатическим потенциа-IOM атомов, а нейтроны рассеиваются ядрами. Рассеяние рентгеновских лучей, электронов и нейтронов по-разному зависит от атомного номера элемента. Для электронов такая зависимость В1ыражена слабее, чем для рентгеновских лучей, между рассеянием нейтронов и атомным номером элемента явная зависимость не наблюдается. Поэтому в электроно- и нейтронографии легче определить положение легких атомов в решетке в присутствии тяжелых, так как в рентгенографии тяжелые атомы дают наибольший вклад в амплитуду рассеяния, а влияние легких атомов незначительно и их трудно выявить. [c.201]

Главная особенность нейтронографии вызвана тем, что амплитуда Ь когерентного рассеяния нейтронов не зависит от атомного номера Z, тогда как в случае рентгеновых лучей функция атомного рассеяния / растет с числом Z. [c.165]

Исследования ноложення легких атомов п изотопного состава кристаллов. Возможность таких исследований вытекает из того факта (см. выше), что атомные факторы при дифракции нейтронов ог кристаллов не растут монотонно с 2 (в отличие от рентгеновых лучей). I] случае нейтронов эффективные сечения рассеяния (см. ниже) имеют когерентную и некогерентную составляющие. Для дифракции важна когерентная. Изотопы одного и того же элемента могут иметь разные эффективные сечения рассеяния. Каждому изотопу присуще свое характерное значение амплитуды рассеяния 6, а в более общем случае — наличия спина — свои характеристические значения и Например, амплитуды рассеяния Ь для изотопов железа Ре и Ре (с нулевым спином ядра) равны 0,42 -10 см и соответственно 1,01 -10" см. [c.166]