Тепловое диффузное рассеяние

Рис. 8.2. Схема зависимости от 4n(sin )A диффузного рассеяния рентгеновских лучей или тепловых нейтронов твердыми растворами

Земная атмосфера трансформирует падаюш ее на нее коротковолновое солнечное излучение за счет поглош.ения атмосферными газами и аэрозолями, рассеяния аэрозолями, диффузного отражения нисходящего излучения подстилающей поверхностью. Пространственная и спектральная структуры поля излучения определяются оптическим состоянием атмосферы и подстилающей поверхности, положением Солнца на небосводе. Второй основной составляющей поля излучения системы подстилающая поверхность—атмосфера является тепловое излучение. Соотношение вкладов в суммарную спектральную интенсивность рассеянного солнечного и теплового излучений существенно зависит от длины волны наблюдения, условий освещенности, физического состояния и структурных характеристик атмосферы, времени суток, отражательной способности подстилающей поверхности. [c.181]

Тепловое диффузное рассеяние рентгеновских лучей и фактор Дебая — Валлера [c.101]

Фон на рентгенограмме является результатом диффузного рассеяния рентгеновских лучей [87]. Как известно, причинами появления фона могут быть тепловое диффузное рассеяние, отсутствие дальнего и (или) ближнего порядка в расположении атомов при аморфизации вещества и диффузное рассеяние твердым раствором. Тепловое диффузное рассеяние приводит к монотонному росту интенсивности фона с ростом угла дифракции в на рентге- [c.78]

Тепловое диффузное рассеяние [c.204]

Повторим еще раз, что излучение интенсивности теплового диффузного рассеяния монокристаллов является мощным методом для изучения динамики кристаллической решетки. [c.205]

Во всех уравнениях этого параграфа не учитывали тепловые колебания. Для их учета следует f рассчитывать по (7.24). При экспериментальном определении диффузного рассеяния, связанного с упорядочением, тепловое диффузное рассеяние надо исключить. [c.210]

Построить угловую зависимость интенсивности теплового диффузного рассеяния для алюминия при температуре —100 и 400 С. Облучаемый объем 1 мм. [c.217]

Теоретические и экспериментальные исследования теплового диффузного рассеяния [1—4] показали, что оно целиком обусловлено тепловым движением атомов, и интенсивность его связана с характеристиками упругих колебаний. Интенсивность можно разложить в ряд D1 + D2+DS+ где первый член описывает диффузное рассеяние 1-го порядка, обуслов-ленное рассеянием на одном фононе второй — 2-го порядка — рассеяние на двух фононах третий — на трех фононах и т. д. Этот ряд быстро убывает, и в пределах ошибки измерений можно ограничиться учетом диффузного рассеяния 3-го и даже 2-го порядков. [c.161]

Различия в (ж ) в области высоких температур (300 К) связаны с невозможностью для РДА дать точные значения (ж ), характеризующие упруго рассеянное гамма-излучение, так как РДА из-за низкого энергетического разрешения дает данные, неотделимые от теплового диффузного рассеяния. При наличии большого числа брэгговских максимумов в белках (их разделение составляет около 30 минут) и больших межплоскостных расстояний все рефлексы смещены в область малых углов и практически неотделимы от диффузного фона, связанного с неупругими процессами, в частности, с однофононными процессами. В этой связи интенсивность брэгговских максимумов 7 убывает как 1п 7 (1 - /1)(ж )рда, где f] — доля однофононных процессов. В результате (ж )рда оказывается эффективно заниженной и становится меньше (ж )к. [c.473]

Если исследуемый объект подвергается каким-либо воздействиям (механическим, тепловым, радиационным и т. п.), то его дифракционный спектр трансформируется. Например, пластическая деформация металлов приводит к уширению дифракционных линий спектра [V.2], образование зародышей новой фазы в кристалле матрицы сопровождается появлением диффузного рассеяния [V.8, 9], фазовый переход из одной кристаллической модификации в другую дает новый дифракционный спектр. [c.146]

Вычисленная на основании уравнения (28.7) степень кристалличности обычно несколько занижена по сравнению с истинным содержанием кристаллической фракции. Это связано с тем, что частично интенсивность рентгеновских лучей, рассеянных кристаллическими областями, не входит в кристаллические пики, а входит в диффузное рассеяние вследствие тепловых колебании атомов и дефектов решетки. [c.132]

В силу сохранения энергии, рассеянной всеми атомами объекта, следствие диффузного рассеяния —уменьшение интенсивности правильных отражений. Это уже было показано при рассмотрении влияния тепловых колебаний атомов на интенсивность дифракционных максимумов. [c.204]

Нарушения периодичности структуры проявляются в особенностях картины рассеяния (сателлиты, диффузный фон и др.). Анализ этих особенностей позволяет определить как динамические нарушения, обусловленные тепловым движением частиц кристалла, так и тип и распределение статических дефектов кристаллической структуры (точечные дефекты, дислокации и т. д.). Динамические и статические нарушения структуры влияют на все физические свойства твердых тел, в наибольшей мере сказываясь на транспортных свойствах кристаллов, связанных с переносом электричества, тепла или массы, включая пластичность и прочность. Так, коэффициент диффузии в одном и том же веществе может меняться на 10 порядков. [c.15]

Однако этот метод измерения имеет очень невысокую точность вследствие невозможности отделить рефлексы от фона. Диффузные максимумы при больших углах рассеяния легко отнести к неупорядоченной составляющей. Кроме того, необходимо учесть интенсивность некогерентного рассеяния, фон теплового рассеяния, несовершенства структуры. В результате точность метода невысока. [c.36]

Интегральные интенсивности брегговских рефлексов HgSe измерялись иа дифрактометре УРС-50 ИМ на мопохромати-ческо.м Си /Са-излучении со сцинтилляционным счетчиком. В качестве монохроматора использовался монокристалл Ge, ориентированный плоскостью (111). Полученные интегральные интенсивиости исправлялись на тепловое диффузное рассеяние по методу, предложенному в работе [2]. Относительная среднеквадратичная ошибка в их онределении составляла около 2% для первых (малоугловых) рефлексов и 3—4% для слабых рефлексов на больших углах. [c.90]

Происхождение отличий (ж )рдд и (ж )к при 90 К и их температурных зависимостей связано с влиянием конформационных подсостояний. По данным МС и РРМИ конформационные движения возникают при температурах выше 220 К, т. е. имеет место что-то вроде фазового перехода, однако они могут существовать и при более низких температурах. Это доказывает тот факт, что (ж )рда > (ж )к при температурах ниже 200 К. Однако конформационные движения фрагментов белка, лежащие в низкочастотной области, при понижении температуры, естественно, замедляются, и их частоты движения могут стать меньше 10 с . Поскольку МС и РРМИ чувствительны к частотам выше 10 с , температурные зависимости (ж )ре и (ж )к ниже излома соответствуют обычным атомным колебаниям. В опытах по динамическому рассеянию рентгеновских лучей с характеристическим временем 10 с регистрируются и усредняются с равным весом все перемещения, происходящие за время экспозиции 10 -г 10 с с любыми частотами, в частности меньшими, чем 10 с . Таким образом, (ж )рда становится больше (ж )к, несмотря на тепловое диффузное рассеяние, вклад которого убывает с понижением температуры. [c.473]

Малые размеры ОКР вызывают уширение линий, но это не единственная причина уширения, так как похожий эффект может быть вызван колебаниями в величинах парамет зов элементарных ячеек в пределах образца (определяется экспериментально среднее значение). Такая не вполне строгая периодичность связана с образованием вакансий или внедрением избыточных атомов. Если она не вызывает изменения в дальнем порядке, то влияние этих дефектов (микроискажений, микронапряжений) также отражается в ширине линий. Наконец, возможно статистическое смещение атомов из равновесных положений. Их влияние на дифракционную картину напоминает влияние тепловых колебаний интенсивность линий уменьшается, а диффузное рассеяние ( фон ) увеличивается. Перемещение атомов из неравновесных положений в равновесные может требовать энергии активации и не будет самопроизвольно происходить при низких температурах (например, при 25 С). Атомы колеблются около неравновесных положений, но амплитуда колебаний недостаточна для смещения их в равновесные. Поэтому такие дефек- [c.229]

Если пренебречь термическими флюктуациями состава, связанными с перераспределением атомов компонентов по узлам кристаллической решетки, и тепловыми колебаниями атомов, то неупорядоченный раствор можно рассматривать как идеальный кристалл, рассеивающая способность элементарных ячеек которого одинакова и равна средней рассеивающей способности одной элементарной ячейки. В этом приближении рассеяние неупорядоченным кристаллом будет представлять собой совокупность рефлексов, взаимное расположение которых описывается узлами обратной решетки, отвечающими прямой решетке неупорядоченного раствора. Рефлексы, полученные от неупорядоченного раствора, и отвечающие им узлы обратной решетки называются структурными отражениями и структурными узлами обратной решетки соответственно. Учет флюктуаций состава и колебаний атомов приводит к дополнительному, так называемому диффузному рассеянию, интенсивность которого представляет собой не систему отдельных максимумов, а непрерывный фон, срав- [c.19]

Антропогенные источники поступления в окружающую среду можно разделить на две группы локальные выбросы, которые связаны с промышленными комплексами, производящими или использующими К., и диффузно рассеянные по Земле источники разных степеней мощности, начиная от тепловых энергетических установок и моторов и кончая минеральными удобрениями и табачным дымом. При сбросе в водоемы промышленных сточных вод, очищенных обычными способами, содержание К. увеличивается в несколько десятков раз. Резко выражено загрязнение К. воды водоемов и почвы в районах размещения горнометаллургических комбинатов и предприятий по добыче и переработке цинковой руды. Эффективность специальной очистки сточных вод от К. в среднем составляет 91 % (Yost). Поступая в водоемы, соединения К. тормозят процессы самоочищения водоемов. [c.162]

Более детальное рассмотрение требует знания спектра упругих колебаний атомов кристалла, так как при выводе выражения (7.10) для М предполагалось, что тепловые колебания атомов независимы. Уточненные расчеты, основанные на том, что в кристалле существуют упругие стоячие волны (тепловые колебания решетки имеют ЗМ нормальных колебаний, если N — число частиц в системе) с длиной Л и амплитудой смещения атома 1/о, показывают, что вокруг каждого узла ОР каждая стоячая волна создает два дополнительных максимума в соответствии с условием 1/й 1ги1, 1/Л = = 1 1 2зш /Х и интенсивностью, пропорциональной и л (Р, что значительно меньше интенсивности структурного максимума. Так как число стоячих волн велико, то вокруг каждого узла ОР создается диффузное размытие, которое может дать как свои максимумы на рентгенограмме, так и непрерывное диффузное рассеяние при изменении условий съемки. По его интенсивности для разных К можно экспериментально определить вид спектра упругих колебаний в кристалле. Окончательно расчеты показывают, что [c.205]

Строение двойного электрического слоя на границе металл — раствор. Строение двойного электрического слоя на границе металл— раствор впервые было описано русским ученым Р. А. Колли в 1878 г. По его представлениям, двойной слой подобен плоскому конденсатору, обкладки которого расположены на расстоянии диаметра молекулы воды. Наружная обкладка образована слоем адсорбированных ионов. Подобные же представления были высказаны Л. Ф. Гельмгольцем (1879), Т. И. Гуи (1910) и Д. Чампеном (1913). Они показали, что тепловое движение приводит к десорбции части ионов с поверхности металла (рис. 49) , которые образуют диффузный (рассеянный) слой. Последний сжат до определенной толщины электрическим полем заряженного металла. Его толщина уменьшается с повышением заряда металла и концентрации ионов в растворе и увеличивается с повышением температуры. Толщина адсорбционного слоя равна радиусу гидратированного иона. Диффузный слой отсутствует, если металл не несет избыточного электрического заряда, а также в концентрированных растворах электролитов. [c.179]

Существенную роль в рассеянии рентгеновских лучей в кристаллах, в том числе и в динамическом рассеянии, играют тепловые движения атомов, а также диффузное рассеяние, частично также зависящее от тепловых колебаний. ]3лияние неупругого рассеяния па коэффициенты отражения и прохождения в динамическом режиме изучали теоретически ряд авторов, в частности Отеки [34], Афанасьев и Каган [35]. По-видимому, в теории двух последних авторов получено наиболее ясное физически и полное решение проблемы. Диффузное рассеяние, имеющее несколько различных аспектов, продолжает служить предметом теоретических и экспериментальных исследований [36]. [c.14]

Значения атомных амплитуд для атомов разных элементов могут быть найдены из экспериментальных данных по рассеянию газами или жидкостями, по дифракции в кристаллах или диффузному (тепловому), рассеянию кристаллами. Теоретические значения атомных амлитуд, основанные на квантовомеханических расчетах, находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными данными (при учете температурной поправки —см. стр. 40). [c.25]

Волокна, которые после формования имеют высокое содержание микропустот, подвергаются при растяжении гораздо большим изменениям по сравнению с волокнами, имеющими компактную структуру и более высокую плотность. Например, на рис. 130 показано, что картины диффузного рассеяния для растянутых волокон полиакрилонитрила заметно отличаются друг от друга в одном случае волокна вытягивали в воде (в парах), в другом — на нагретом валу (стержне или барабане). Можно добиться, чтобы в обоих случаях подводимая к волокну тепловая энергия была одинакова, но даже и при этом условии полученные волокна будут различаться по содержанию микропустот. Понижение интенсивности ди( узного рассеяния при сухом вытягивании на барабане интерпретируют в терминах коллапса микропустот. Однако если вытягивание проводят в воде или других пластифицирующих веществах, а также если волокна вытягивают в набухшем состоянии, то никакого коллапса микропустот не происходит. Это можно объяснить тем, что, когда микропустоты заполнены, полимерная матрица стабилизируется при деформации, что предотвращает уплотнение волокна. Если вытянутое в парах воды волокно прогреть в сухом состоянии, содержание микропустот понизится. [c.212]

В настоящее время существуют следующие представления о строении двойного слоя. Соприкосновение двух фаз, как указывалось, приводит к возникновению противоположных зарядов на границах раздела фаз. Ионы и молекулы л идкой фазы, находящиеся в непосредственной близости от поверхности твердой фазы, испытывая действие больших электростатических сил, образуют адсорбционный слой. На ионы вне этого слоя действуют противоположно направленные силы с одной стороны — силы молекулярного теплового движения, которые стремятся распределить их равномерно, с другой стороны — силы электростатического поля зарядов, представляющего разность между поверхностной плотностью зарядов твердой фазы и плотностью зарядов адсорбционного слоя. В результате концентрация ионов по мере удаления от границы адсорбционного слоя уменьшается по статистическому закону Больцмана аналогично распределению газовых молекул в поле сил тяжести. Слой с рассеянным распределением. ионов называется диффузным. [c.112]

Средний тангенциальный импульс падающих молекул, сохраняемый отраженными молекулами, описывают по Максвеллу [3.43, 3.44], предполагая, что некоторая часть молекул (1 —/) испытывает зеркальное отражение от стенки по закону угол отражения от стенки равен углу падения. Если /=1, то тангенциальный импульс в среднем не сохраняется и отражение происходит диффузно , т. е. в случайно выбранном направлении. Такое диффузное отражение по закону косинуса аналогично рассеянию света по закону Ламберта в оптике. Оптическая аналогия показывает, что только такое диффузное отражение действительно должно происходить для случая, когда масштаб шероховатости поверхности стенки больше, чем длина волны де Бройля, ассоциированная с импульсом падающей молекулы [3.36, 3.46]. Поскольку процесс диффузии через пору оказывается почти изотермическим, длина этих волн в среднем будет такого же порядка, как амплитуда тепловых колебаний стенки (эффект Дебая — Валлера, приводящий к термической шероховатости 10 см при комнатной температуре [3.36, 3.46]). Диффузное отражение должно также наблюдаться, если попавшие иа стенку молекулы пребывают на ней достаточно долго, так что достигают теплового равновесия, т. е. >10 -—Ю- з с [3.47] (см. разд. 3,1.7). Таким образом, зеркаль- [c.58]

Слева от максимума при очень низких температурах длина свободного пробега фононов в чистом кристалле возрастает настолько, что внутри кристалла рассеяние фоиоиов практически отсутствует и тепловое сопротивление определяется их рассеянием на наружных границах кристалла. Если рассеяние фононов полностью диффузное, то теплопроводность пропорциональна диаметру кристалла и Т . Однако из-за наличия частично зеркального отражения эффективная длина свободного пробега фононов возрастает. Измерения теплопроводности в этой области температур на образцах типа [c.99]