Рассеяние и поглощение рентгеновских лучей

Уменьшение интенсивности рентгеновских лучей при прохождении через вещество можно связать с двумя основными процессами. Одним из них является рассеяние падающего излучения. Обычно этот эффект становится заметным только для систем, в которых значения Z малы и (или) длина волны X велика. Вторым процессом является поглощение рентгеновских лучей, связанное с фотоэлектрическим эффектом. При этом энергия падающего рентгеновского кванта преобразуется в кинетическую энергию выбитого из атома фотоэлектрона. Одним из следствий этого эффекта является испускание характеристических рентгеновских лучей (см. гл. 5, раздел IVA). [c.129]

В методе Лауэ неподвижный монокристалл освещается параллельным пучком лучей со сплошным спектром. Формирование дифракционной картины происходит при рассеянии излучения с длинами волн от Ятш Яо= = 12,4/[/ (см. гл. 5) до %т — длины волны, дающей интенсивность рефлекса (дифракционного максимума), превышающую фон хоть бы на 5%. Таким образом %т зависит не только от интенсивности первичного пучка (2 анода, напряжения и тока через трубку), но и от поглощения рентгеновских лучей в образце и кассете с пленкой. Например, чем больше плотность исследуемого образца, тем меньше (при прочих равных условиях) Я-т. [c.219]

РАССЕЯНИЕ И ПОГЛОЩЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ [c.148]

При изучении ПВХ методами рентгеноструктурного анализа выявляются особенности, которые необходимо учитывать. Одной из особенностей является низкая фактическая интенсивность рассеяния поливинилхлоридом рентгеновских лучей по сравнению с большинством других полимеров. Причина этого — большой массовый коэффициент поглощения ц, обусловленный наличием тяжелого атома С1 в молекулах ПВХ. В табл. УП.5 приведены значения ц некоторых полимеров, рассчитанные по табличным значениям массовых ко фи-циентов поглощения элементов для разных длин волн Я. [c.216]

Несмотря на кажущуюся сложность, процесс поглощения рентгеновских лучей гораздо проще, чем в случае более длинноволновых оптических, где процесс излучения связан с валентными электронами. Поскольку поглощение и рассеяние рентгеновских лучей происходят в атомах вещества, массовый коэффициент их ослабления в большинстве случаев не зависит от агрегатного состояния образца и характера химических соединений элементов в нем. За редким исключением (в некоторых случаях полихроматического излучения), справедливо простое соотношение [c.222]

Исследователя интересует зависимость интенсивности дифракционных лучей от координат атомов в элементарной ячейке кристалла. Но понятно, что и лучи первичного 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 Ь) 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]

Для излучения с длинами волн К > 0,04 нм вероятность фотоэлектрического поглощения рентгеновских лучей почти во всех веществах на несколько порядков больше, чем вероятность рассеяния, так что уравнение (9) в этом случае можно записать в виде [c.14]

ОТ угла наклона характеризует связь ориентации и угла 6. Зависимость N (а, 6) от 6 при постоянном а можно определить, изменяя одновременно О и б так, чтобы их значения удовлетворяли уравнениям (1У-8) и (1У-9). Такие изменения проводят с помощью механического устройства, которое может одновременно поворачивать и колебать образец. Устройства такого рода называют анализаторами полюсных фигур. Аналогичные данные можно получить также, используя камеры с движущейся пленкой (например, камера Вайсенберга), которые применяются в кристаллографии для изучения обычных кристаллов. Для количественной интерпретации экспериментальных данных, полученных для полимерных пленок, нужно учитывать изменение рассеивающего объема и поглощение рентгеновских лучей при изменении угла наклона. В работе [10] описаны расчетные программы для вычисления таких поправок и расчета полюсных фигур по углам рассеяния. Учет поправок упрощается, если используемый образец имеет цилиндрическую форму, однако это не всегда возможно. [c.140]

Экспериментальные методы, применяемые для определения и характеристики структуры полимерных цепей и их совокупностей, упоминались в общем обзоре гл. 1. Дополнительную информацию по дифракции рентгеновских лучей [3], рассеянию нейтронов [4—6], электронов и света [4, 52, 53], оптической и электронной микроскопии [3, 14Ь], термическим [3, 54] и вязкоупругим свойствам [14с, 55—57] и методу ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [3] можно получить из источников, указанных в списке литературы к данной главе. В гл. 5 и 6 соответственно будут рассмотрены методы инфракрасного поглощения (ИКС) и ЭПР. [c.35]

Различные экспериментальные наблюдения позволяют сделать вывод о том, что длительные периоды начала роста простой трещины и трещины серебра при низких значениях напряжения не просто вызваны уменьшением вероятности образования зародыша трещины в остальном не измененного материала. Природа изменений, происходящих на молекулярном уровне в процессе утомления образца, исследовалась разными авторами (например, [138, 143—147, 153]). Так, по затуханию колебаний торсионного маятника [138, 134—144] и методом ИК-поглощения [138] были исследованы молекулярная подвижность, взаимодействие молекул и их роль в поглощении энергии путем измерений плотности и методом рассеяния рентгеновских лучей [144—146], а также путем применения образцов с различной молекулярной массой [153] были исследованы упаковка молекул и дефектность структуры, а с помощью кинетики рекомбинации захваченных свободных радикалов [146] было исследовано изменение морфологии материала. Результаты, полученные с помощью этих различных экспериментальных методов, характеризуют упорядочение молекул, но еще не позволяют получить количественные значения пределов усталости. [c.295]

РАССЕЯНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ В ОБЛАСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ АТОМА [c.220]

Поскольку при рассеянии в области поглощения (при аномальном рассеянии) изменяется фаза рассеяния на атоме по сравнению с нормальным рассеянием, возникает новая возможность при изучении дифракции рентгеновских лучей. Так, например, в упрощенной модели дифракционного эксперимента при рассеянии на двух [c.221]

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]

Требование к исследуемому образцу. Для получения дифракционного эффекта требуется кристалл определенного размера. Последний зависит от коэффициента рассеяния и быстроты поглощения лучей в веществе поток электронов полностью поглощается при прохождении через слой в несколько микронов рентгеновские лучи дают достаточную интенсивность рассеяния при пересечении слоя в 1 мм для ощутимого рассеяния потока нейтронов нужны уже не миллиметры, а сантиметры. Поэтому для рентгеноструктурных исследований необходим монокристалл с размерами в пределах 0,1 —1,0 мм. В частности, можно использовать игольчатые (нитевидные) кристаллы очень небольшого поперечного сечения. Для нейтронографического исследования обычно требуется более массивный монокристалл — размером в 0,5—1 см (что, впрочем, существенно зависит от интенсивности первичного пучка нейтронов). Получение таких монокристаллов часто составляет самостоятельную техническую проблему. Наоборот, в электронографии можно пользоваться лишь кристаллическими пленками. Обычно они создаются путем кристаллизации вещества на аморфной, прозрач- [c.172]

Рентгеновское излучение представляет собой часть электромагнитного спектра, расположенную между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением (рис. 8.3-1). Дифракцию рентгеновских лучей веществом лучше всего описывать, рассматривая их как электромагнитные волны, характеризуемые длиной волны А. Такие свойства, как поглощение и рассеяние, могут быть поняты, если рассматривать рентгеновское излучение как фотоны с определенной энергией Е. Уравнение 8.3-1 дает соотношение между энергией и длиной волны [c.58]

Поглощение или испускание видимых, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. Колебания атомов. Рассеяние света [c.161]

Для исследования катализаторов в настоящее время щи-роко применяются методы дифракции и изучения рассеяния под малыми углами рентгеновских лучей, а также флуоресцентная спектроскопия. Спектроскопический способ изучения тонкой структуры рентгеновского /С-спектра поглощения мало известен работающим в области катализа, хотя физики пользуются им уже в течение 30 лет. За этот период стали очевидны большие перспективы исследований катализа этим методом. Однако применение его задерживалось из-за экспериментальных и теоретических трудностей. [c.123]

Представляет интерес изобразить спектр Л -края поглощения в форме, сходной с уравнением дифракции. При обычной дифракции рентгеновских лучей или электронов газами, жидкостями или кристаллами общее уравнение дифракции выражает связь между отношением интенсивности рассеянного пучка h к интенсивности падающего пучка /о и величиной (sin 0) Д, где 6 — половина угла рассеяния [c.127]

Ниже рассматриваются соотношения между зависимыми переменными величинами для дифракции и поглощения /s//o и д.. Интенсивность фотонов проходящего пучка рентгеновских лучей равна разности интенсивности падающего пучка и интенсивности S/s испускаемых (рассеянных) фотоэлектронов с длиной волны X при всех углах [c.127]

Оба уравнения эквивалентны и отвечают закону Ламберта, который справедлив для любого монохроматического электромагнитного излучения. Этот закон не является точным для немонохроматического излучения, так как величина м- зависит от длины волны. В случае коротких рентгеновских лучей и 7-излу-чения фотоны поглощаются не путем единичного акта они могут рассеиваться и поглощаться лишь после нескольких столкновений. Однако рассеянные фотоны обычно не претерпевают дальнейшего рассеяния при прохождении через поглотитель. В связи с те и, что происходит лишь один акт поглощения, процесс полностью подчиняется закону Ламберта. [c.23]

Дифракция рентгеновских лучей (в широких углах) дифракция электронов инфракрасная спектроскопия ноглош,ения (в том числе поляризационная) ядерный магнитный резонанс (высокого разрешения) спектры комбинационного рассеяния ультрафиолетовая спектроскопия поглощения микроволновая спектроскопия другие спектроскопические методы рассеяние нейтронов [c.163]

Исследователя интересует зависимость интенсивности дифракционных лучей от координат атомов в элементарной ячейке кристалла. Но интенсивность луча зависит и от целого ряда других факторов и вторичных эффектов. На нее влияет характер поляризации рентгеновской волны (поляризационный фактор Р), кинематическая схема прибора (фактор Лорентца Ь), степень поглощения рентгеновских лучей в кристалле (адсорбционный фактор Л), степень совершенства кристалла (первичная и вторичная экстинкции), величина термодиффузного рассеяния (фактор ТДР). [c.90]

Проходя через вещество, рентгеновские лучи вызывают, ионизацию атомов, возбуждение в них флоуресцентного (вторичного) излучения и образование Оже-электронов. Эти процессы ответственны за поглощение рентгеновских лучей. Кроме того, интенсивность лучей, проходящих через вещество в направлении падающего пучка, уменьшается из-за рассеяния его электронами вещества по всем направлениям. Наконец, рентгеновские кванты очень-большой энергии (/lv>l МэВ), пролетая около ядер, вызывают появление электронно-позитронных пар. Все-это уменьшает интенсивность проходящего пучка тем больше, чем толще пронизываемый им слой вещества. [c.147]

Анализ соседств атомов разного сорта возможен из рассмотрения тонкой структуры спектров поглощения рентгеновских лучей. Полученные этим методом данные для аморфных сплавов ВуРег и ТЬРег сопоставлены с данными, полученными из анализа рассеяния рентгеновских лучей. Расстояния между атомами Ре—Ре соответственно 2,40 0,07 и 2,54 0,05А между атомами Пу—Ре 2,64+0,15 [c.317]

Вопрос об ослаблении интенсивности рентгеновских лучей при прохождении их через вещество, не являясь основным в рентгеноструктурном анализе, имеет тем не менее существенное значение при разре-щении некоторых определенных задач. Поглощение рентгеновских лучей необходимо учитывать при расчете интенсивности дифрагированных кристаллом лучей оно играет ошределенную роль при выборе излучения селективное поглощение используется при фильтрации лучей. Рассеяние рентгеновских лучей лежит в основе самого явления дифракции их при прохождении через кристалл. Тем не менее подробное рассмотрение всех процессов взаимодействия рентгеновских лучей с веществом с позиций современной волновой механики в рамках настоящего курса не представляется необходимым. С другой стороны, ограничиваясь кратким перечислением процессов, приходится мириться с некоторыми существенными неточностями, неизбежными при упрощенном описании явлений. [c.148]

В общем случае разность фаз 8, определяющая величину флюктуации коэффициента поглощения рентгеновских лучей молекулой вблизи основного края поглощения, зависит 1) от междуатомного расстояния в молекуле 2) от изменения фазы (8) при рассеянии волны атомом 5 3) от кинетической энергии электронов или, что то же, от длины соответствующей им волны де-Брогля (X) 4) от угла 0 между осью молекулы и направлением падающей электронной волны. Если рассеянная волна имеет шаровую симметрию и Х<СА то для каждого значения кинетической энергии электрона и любого I можно всегда найти такой угол 0, чтобы разность фаз обеих волн — падающей и рассеянной атомом В — оказалась равной тт. В этом случае тонкая [c.114]

Теория рассеяния, изложенная в гл. 2 и 3, относится к прозрачному кристаллу без поглощения. Такое приближение является разумным и находится в хорошем соответствии с экспериментальными данными, если рассеивающий кристалл достаточно тонок и не содержит атомов тяжелых элементов, а рассеянное излучение имеет длину волны малую по сравнению с краями поглощения элементов, входящих в состав кристалла. Типичным примером является рассеяние излучений ШоКа или AgKa в тонких пластинках кристалла кремния, на котором изучались эффекты, связанные с маятниковым решением (см. гл. 3, 6, 9). Очевидно, что переход к широкому кругу явлений, сопровождающих прохождение рентгеновского излучения с любой длиной волны через более толстые кристаллы, требует учета дисперсии и поглощения рентгеновских лучей. [c.68]

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]

Оба метода основаны на том,что интегральная интенсивность отраженных рентгеновских лучей с учетом поправок на поглощение и рассеяние пропорциональна удельнок обье1<у образда, в зернах (кристаллитах) которого плоскости (bk ) находятся в положении отражения. При этом рентгеновские лучи должны попадать на большое число зерен, иначе возникает необходимость использовать интегри-рушще приспособления,обеспечивающие смещение образца. [c.105]

Широко используются в химии различные формы взаимодействия вещества с электромагнитным излучением рассеяние света при нефелометрии, определение показателя преломления, оптического вращения. Особенно часто для характеристики соединений используются спектры поглощения в различных областях электромагнитных колебаний. Поглощение в области видимого или ультрафиолетового спектра характеризует электронные свойства молекул. Р1нфракрасные спектры отражают колебания ядер. Наконец, дифракция рентгеновских лучей открывает возможность устанавливать геометрию молекул, чему служат также электронография и нейтронография. Дополнительную информацию о строении молекул может дать резонансная 7-спектроскопия (эффект Мессбауэра). [c.22]

КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, особенности в поведении в-ва, наблюдаемые вблизи критич. точек однокомпонентных систем и р-ров (см. Критическое состояние), а также вблизи точек фазовых переходов II рода. Важнейшие К. я. в окрестности критич. точкн равновесия жидкость - газ увеличение сжимаемости в-ва, аномально большое поглощение звука, резкое увеличение рассеяния света (т. наз. критич. опалесценция), рентгеновских лучей, потоков нейтронов изменение характера броуновского движения аномалии вязкости, теплопроводности и др. В окрестности Кюри точки у ферромагнетиков и сегнетоэлектриков наблюдается аномальное возрастание магн. восприимчивости или диэлектрич. проницаемости соотв., вблизи критич. точек р-ров - замедление взаимной диффузии компонентов. К. я. могут наблюдаться и вблизи точек т. наз. слабых фазовых переходов I рода, где скачки энтропии и плотности очень малы и переход, т. обр., близок к фазовому переходу II рода, напр, при переходе изотропной жидкосги в нематич. жидкий кристалл. Во всех случаях при К. я. наблюдается аномалия теплоемкости. К. я. оказывают влияние и на кинетику хим. процессов вблизи критич. значений параметров состояния. В частности, скорость гетерог. р-ций в диффузионной области протекания перестает зависеть от состава системы. Скорость бимолекулярных р-ций с малой энергией активации вблизи критич. точки резко замедляется. [c.540]

В данном уравнении К представляет собой масштабный коэффициент, необходимый для того, чтобы привести экспериментальные данные (полученные в произвольном масштабе, зависящем от размера кристалла и интенсивности пучка рентгеновского излучения) к абсолютному масштабу рассеяния (величины /), используемому при определении расчетных структурных амплитуд (Fhfei) (или F ) из известных координат атомов Xj, yj, zj с использованием уравнения 11.2-7. Фактор А представляет собой коэффициент коррекции на поглощение рентгеновского излучения в соответствии с законом Бугера—Ламберта—Бера, который также должен учитьшать размер и характер (распределение сходных по симметрии граней) кристалла. Фактор Лоренца L компенсирует разницу в эффективных временах измерения для брэгговских отражений и зависит от брэгговского угла в и схемы экспериментальной установки. Р — поляризационный фактор, который позволяет учесть тот факт, что эффективность дифракции рентгеновских лучей зависит от поляризации падающего луча. [c.400]

Исследования водных растворов метилового спирта методами рассеяния рентгеновских лучей [36] и комбинационного рассеяния света [37] позволили авторам считать, что в растворах, богатых спиртом, не нарушены водородные связи между молекулами спирта, а некоторые изменения в спектрах связаны с гидратацией молекул метилового спирта водой. Гоулден [38], изучая инфракрасные спектры поглощения водных растворов этилового спирта, отметил, что спектр поглощения этилового спирта практически не изменяется при добавлении воды, и заключил на этом основании, что сильные водородные связи между молекулами спирта в водном растворе не нарушены. [c.155]

С повышением температуры образца жидкость и пар продолжали оставаться в равновесии и проходили через критическое состояние— ьернее, близкое к нему. Полученные кривые интенсивности исправлялись на поглощение стенками ампулы и приводились обычным путем к электронным единицам. С целью проверки работы всей установки в целом нами проведен ряд измерений с водой, бензолом, альбумином, сажей и гемоглобином, ранее исследовавшимися, другими авторами [11 —15] в основном фотографическим методом. Хорошее совпадение полученных результатов подтвердило положительные качества установки и преимущество применявшейся нами ионизационной методики (счетчик элементарных частиц) и дифференциальных фильтров [10]. Коллимационная поправка для эфира вводилась по способу, предложенному Франклином [17]. Кривые интенсивности рассеяния рентгеновских лучей в бензоле получены при оптимальных [18] условиях коллимации, исключавших необходимость внесения коллимационных поправок [c.83]

В пространстве. Поэтому для объяснения свойств растворов требуется изучить распределение частиц в растворе, или внутреннее строение раствора, и силы, действующие между частицами. С этой целью приходится обращаться к другим методам химии и физики. Так, например, препаративные методы неорганической, органической и аналитической химии позволяют в ряде случаев установить наличие в растворах химических соединений между компонентами, что указывает на большую роль химических сил в таких растворах и проливает свет на их строение. Исследование спектров комбинационного рассеяния и спектров поглощения света также позволяет судить о наличии или отсутствии химических соединений в растворах. Изучение интенсивности и степени деполяризации молекулярного рассеяния света дает сведзния о характере пространственного распределения частиц в растворах. Еще более детальные данные о взаимном расположении частиц получаются из измерений рассеяния рентгеновских лучей и т. д. [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология