Спектры поглощения рентгеновских лучей

Спектры поглощения рентгеновских лучей [c.8]

Рис. 2. Спектр поглощения рентгеновских лучей (в никеле)

Г-серия рентгеновского спектра получается при переходах из ЛГ-уровня в различные нижние уровни. Так, линия возникает при переходе из уровня К на уровень Ьщ. При этом электрон переходит из оболочки 2р в оболочку 15, т. е. при переходе из уровня К на уровень L электрон переходит из -оболочки в АГ-оболочку. Иногда удобно концентрировать внимание на недостающем электроне или дырке и говорить, что при переходе электрона из уровня К на уровень ш дырка переходит из -оболочки в -оболочку. Поведение дырки в точности противоположно поведению электрона нормальное состояние атома соответствует нахождению дырки в самой наружной оболочке, что означает, что все электроны, насколько это возможно, находятся во внутренних оболочках. Перенесение внимания с электрона на дырку полезно также при рассмотрении спектров поглощения рентгеновских лучей. Мы не можем получить в нормальных атомах линию поглощения, соответствующую переходу дырки из -оболочки в /(-оболочку, так как нормальные атомы не имеют дырки в -оболочке. В нормальных атомах дырки находятся во внешних оболочках атома, так что рентгеновский спектр поглощения получается при переходах одной из этих внешних дырок во внутреннюю оболочку. Поэтому спектр поглощения зависит от структуры внешних оболочек атомов и от того, насколько они подверглись влиянию физического и химического состояния поглощающего вещества. Эти вопросы мы не будем рассматривать, так как они находятся вне области теории атомных спектров. [c.312]

СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ [c.8]

Тем не менее существуют экспериментальные методы, с помощью которых получают некоторые сведения о распределении заряда в молекулах или комплексах [75]. Данные этих методов при определенных предположениях часто используют для расчета степени ионности связи. Наиболее прямой метод определения распределения электронной плотности — метод рентгеновской дифракции — не является достаточно чувствительным, чтобы использовать его данные для количественных выводов, хотя распределение электронов вокруг атомов галогенов в галогенидах щелочных металлов весьма четко различается. Для нахождения распределения электронной плотности были использованы следующие методы дипольные моменты [97], спектры ЭПР (константы сверхтонкого расщепления) [98], ЯМР (химические сдвиги) [99], ЯКР (константы ЯКР) [100], эффект Мессбауэра (изомерные сдвиги) [101], спектры поглощения рентгеновских лучей [102], данные атомной спектроскопии о константах спин-орбитального взаимодействия [103], измерение магнитной восприимчивости [104] и данные об изменении параметров межэлектронного отталкивания для комплексов по сравнению с параметрами для иона в газовой фазе [105]. [c.101]

Рентгеновский спектральный анализ позволяет определять химический состав вещества по спектрам излучения или поглощения рентгеновских лучей и исследовать природу химических веществ. Широко используемый в настоящее время в аналитической химии хроматографический метод основан на избирательной адсорбции различных веществ на специальных адсорбентах. С его помощью разделяют и количественно определяют с большой точностью очень близкие по своим свойствам веще- [c.19]

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]

Если энергия йсо фотона превышает энергию ионизации атома, ТО поглощение фотонов будет сопровождаться переходом электрона из связанного состояния в состояние непрерывного спектра. Такое явление носит название фотоэффекта. Фотоэффект играет существенную роль в поглощении рентгеновских лучей и -квантов веществом и в ряде других физических явлений. [c.472]

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]

Поглощение света далекой ультрафиолетовой и мягкой рентгеновской областей спектра имеет большое значение для оценки фотоэлектрических процессов в газе, на электродах и на стенках. В работе, выполненной недавно в области вакуумного ультрафиолета, приводится зависимость коэффициента поглощения а от длины волны ). для непрерывного поглощения в различных газах (табл. 12). При уменьшении л значение а имеет обычно ряд пиков, относящихся к различным полосам кли линиям, затем оно круто возрастает вблизи порога ионизации (табл. 11) и после прохождения максимума медленно уменьшается. При еще более коротких X наблюдаются скачкообразные изменения, соответствующие границам поглощения рентгеновских лучей в электронных оболочках (рис. 40). [c.83]

Мы видим, что процессы возбуждения характеристического спектра в рентгеновской трубке и поглощения рентгеновских лучей веществом очень похожи друг на друга в первом случае "происходит ионизация атомов анода, во втором — атомов облучаемого вещества. [c.152]

Ионизирующее излучение (гамма- и рентгеновские лучи) обладает такой энергией, что способно выбить из молекулы электроны с образованием ионов. Инфракрасное излучение обладает низкой энергией и при взаимодействии с молекулами вызывает колебательные и вращательные эффекты. Электромагнитное излучение в близкой ультрафиолетовой и видимой областях спектра (240—700 нм) взаимодействует с электронами молекулы. Ниже 240 нм ультрафиолетовый участок спектра задерживается озоном иа уровне 20—30 км от Земли. При поглощении света с длиной волны менее 800 нм изменяется электронная, вращательная и колебательная энергия молекул, что приводит к возбужденному состоянию молекул. [c.26]

Рис. 3. Спектры испускания и поглощения рентгеновских лучей а и б — излучение для съемки выбрано правильно в — неправильно г — подбор материала фильтра /—1=/(л), II —ц = /(>1)

Богданович [64] развил более общую теорию, свободную от указанного выше ограничения. Он рассмотрел поглощение рентгеновских лучей трехатомной молекулой, в которой первоначально допускалось наличие аксиальной симметрии. Точный расчет привел Богдановича к неаддитивной формуле, учитывающей зависимость тонкой структуры спектра поглощения от деталей строения молекулы. Рассмотрим, например, важный частный случай трехатомной молекулы — линейную молекулу, в которой можно различать две конфигурации, существенно [c.119]

Состав и химическое состояние поверхности имеют очень важное значение, особенно в гетерогенном катализе, когда, как правило, используются смешанные поверхности. Поскольку в катализе широко применяются переходные металлы, целесообразно определить их валентное состояние в изучаемой системе. Наиболее вероятное валентное состояние переходных металлов определяют по магнитной восприимчивости [33], электронному парамагнитному резонансу [34] и спектрам поглощения рентгеновских лучей, тонкая структура которых зависит от химической природы среды, окружающей попы металла [35]. Ионы переходных металлов характеризуются наличием низких энергетических электронных состояний, обусловленных расшенленнем уровней -электронов, характер которого зависит от заряда иона и симметрии возмущающего поля ближайшего окружения. Вследствие [c.424]

Важное значение имеет также поглощение рентгеновских лучей в мишени при выходе наружу. Так как рентгеновские лучи обычно поглощаются тем сильнее, чем больше их длина волны, поглощение изменяет распределение интенсивности в спектре при этом уменьшается относительная интенсивность области более длинных волн. Таким образом, мишень отфильтровывает из пучка наиболее длинноволновую часть спектра. [c.22]

Особое место среди методов анализа по степени поглощения рентгеновских лучей занимает флуоресцентный анализ или анализ по вторичным спектрам. По существу, флуоресцентный анализ является рентгеноспектральным анализом, но его можно отнести и к группе методов поглощения, поскольку вторичное излучение является следствием поглощения рентгеновских лучей. [c.109]

При адсорбции водорода Ршг = Ю10 гПа) при 100 и 300° С Льюис получил окончательное отношение Н/Р1, равное 1,7. Каждый атом платины адсорбирует 0,5 атома водорода после выдерживания в водороде Б течение 1ч. Такая адсорбция влияла на спектр полосы поглощения рентгеновских лучей, следовательно, этот водород связан с платиной и может служить в качестве оценки ее дисперсности. Дополнительные 1,2 атома Нг на каждый атом платины адсорбируются за последующие 20 ч, однако не вызывают изменений в спектре полосы поглощения. Автор [2] делает вывод, [c.104]

Внутренние электронные слои атома сохраняют свое строение и в соединениях. Процессы, происходящие в этих слоях, сопровождаются выделением или поглощением рентгеновских лучей. Поэтому рентгеновские спектры элементов не зависят от того, находятся ли элементы в виде простых веществ или в соединениях. Определение этих спектров позволяет установить наличие и количественное содержание того или другого элемента в анализируемом веществе. Этот метод дает лучшие результаты при определении элементов с большим атомным весом для наиболее легких элементов (до кальция) он применяется редко. Получение рентгеновских спектров требует сложной аппаратуры, и этот метод применяется преимущественно в работах исследовательского характера, а также для быстрого выполнения некоторых специальных анализов. [c.90]

Большинство спектров, наблюдаемых обычно в видимой или ультрафиолетовой областях, обусловлены возбуждением одного или, реже, двух электронов на наименее стабильной внешней орбите атома или иона. Заполненные внутренние слои орбит атома называются остовом. На электроны остова мало влияют переходы внешних электронов, но электроны остова могут быть возбуждены при бомбардировке частицами с большой энергией или при поглощении рентгеновских лучей. [c.246]

Значительно проще условия применения спектров поглощения при рентгеновском спектральном анализе. Ввиду того что излучение и поглощение рентгеновских лучей определяются внутренними электронами атома, нет необходимости предварительно разрушать химические соединения в пробе тип соединений практически не влияет на характер рентгеновского спектра поглощения. Однако этот метод обладает невысокой чувствительностью чувствительность несколько повышается при определении элементов, поглощательная способность которых значительно отличается от поглощательной способности атомов остальных элемеитов, находящихся в пробе, например при определении тяжелых элементов среди легких. [c.11]

На основании литературных данных о спектрах и коэффициентах поглощения рентгеновских лучей укажите критические поглотители для идентификации рентгеновского излучения, сопровождающего Л -захват в а) АгЗ , б) Pd . [c.133]

Молекулы поглощают энергию во всем спектре, однако последствия этого оказываются поразительно различными в зависимости от области спектра, Поглощение рентгеновских лучей, несущих большую энергию, обычно приводит к разрыву нескольких связей, тогда как поглощение радиоволн, несущих сравнительно небольшую энергию, проявляется лишь в незначительных временньгх изменениях субатомных частиц. Увеличение энергии молекулы (АЕ) в результате поглощения излучения определяется соотношением [c.499]

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]

Нарбутт К. И. Структура К-спектра поглощения рентгеновских лучей в парах цинка. [Данные для Оа].— Изв. АН СССР, сер. физ., 195 , т. 15, № 2, с. 231—238. Библ. [c.113]

Теория атома водорода по Бору достаточна для объяснения основных. закономерностей в рентгеновских спектрах элементов. Применимость комби-падионного принципа Ритца указывает на то, что электроны в атомах, содер-лсащих большое число электронов, находятся на орбитах с постоянной энергией. Испускание или поглощение рентгеновских лучей, как и других электромагнитных волн, соответствует переходу электрона с одной орбиты на другую. Предположим, что электроны в атоме расположены около ядра на некоторых оболочках, причем самую внутреннюю оболочку мы обозначим буквой К, а остальные оболочки — следующими буквами латинского алфавита. Например, расположение электронов в атоме кадмия можно схематически представить так, как это показано на рис. 7 [12]. Пренебрегая разницей между энергией электронов и пределах одной оболочки, уровни энергии электронов на различных оболочках по аналогии с атомом водорода [c.199]

Структура органического соединения определяется наиболее легко в том случае, если можно показать, что его физические свойства (температура плавления, температура кипения, показатель преломления, плотность, растворимость, спектры поглощения электромагнитного излученця, масс-спектр, дифракция рентгеновских лучей и т. д.) или его химические свойства идентичны свойствам ранее полученного вещества с известной структурой. Отсюда следует, что при идентификации соединений путем сравнения их свойств со свойствами известных соединений чистота имеет первостепенное значение. О чистоте данного вещества часто судят по его температуре кипения или плавления и растворимости — температура плавления обычно оказывается наиболее чувствительной к примесям и наиболее легко определяемой. В целом, однако, малые количества примесей часто оказывается трудно определить этими способами. В настоящее время становится обычным определение чистоты путем применения различных методов сверхочистки (или сверхразделения ) при этом выясняется, могут ли быть отделены какие-либо примеси и изменяются ли при этом свойства образца. [c.24]

Переходы при поглощении рентгеновских лучей, соответствующие двойному возбуждению, были впервые обнаружены в /(-спектре аргона [9, 10]. На основании этих данных удалось рассчитать энергии двойной ионизации, происходящей в аргоие при переходах КМ и КМц, III. [c.121]

Противоречивые результаты были получены различными экспериментаторами при применении спектроскопии, магнитных методов, рентгеновского анализа и т. д. Кошуа [32] и Фридель [33] предполагают, что в тяжелых металлах Th, Ра, U состояния f и d являются гибридными. Боровский и Баринский, изучавшие тонкую структуру адсорбционного спектра серии М и эмиссионный спектр рентгеновских лучей, сделали вывод, что в нитрате и твердой двуокиси тория электрон / находится в состоянии слабого возбуждения, в то время как для UO3 уровень / для урана накладывается на уровни 6d и 7р [34]. С другой стороны, результаты измерений коэффициента поглощения рентгеновских лучей растворами Th, U и Pu с учетом постоянного экраниро- [c.140]

Одним из наиболее важных технических вопросов при исследовапии спектров испускания атомов меди и никеля в соединениях и сплавах, еще более усложнившимся при изучении тонкой структуры спектров поглощения этих же элементов, являлся вонрос о поглощении, которое пспытывает рентгеновское излучение на пути от антикатода рентгеновской трубки спектрографа до рентгенонленки. В табл. 7 представлены величины, характеризующие проницаемость для медного и никелевого излучения отдельных иренятствий, встречаемых рентгеновскими лучами на пути к пленке. Суммарное поглощение рентгеновских лучей в алюминиевой фольге, кристалле кварца и воздухе настолько велико, что при обычно используемой па [c.50]

Особенно велико расхождение между теорией и экспериментом в области, близкой к границе поглощения, отвечающей малой кинетической энергии фотоэлектронов. В этой области кинетическую энергию К-электрона, вырванного из атома, нельзя считать намного большей, чем энергия ионизации электрона в К-оболочке атома, и основная теоретическая предпосылка, определяющая возможность апроксимации волновой функции электрона в металле плоской волной, оказывается невыполненной. Замечательно, что именно в этой области особенно сказываются преимущества теории атомного поглощения рентгеновских лучей, в которой в качестве волновой функции конечного состояния, вырванного в процессе поглощения рентгеновских лучей электрона, принимается собственная функция сплошного энергетического спектра атома (кривая 2). Впрочем, последняя теория достаточно хорошо согласуется с экспериментсм (как это следует из рис. 38) на всем протяжении снектра, включая и ту, удаленную от скачка поглощения область энергий, в которой, казалось бы, должны сказаться преимущества теории Блохинцева и Гальперина. [c.176]

При обсуждении теории поглощения выяснилось, что явление поглощения рентгеновских лучей атомами вещества, независимо от агрегатного состояния, в котором оно находится, и от особенностей структуры вещества, в основном представляет собой атомный процесс. Тонкая структура рентгеновских спектров поглощения на значительном расстоянии от границы обусловливается главным образом искажениями, которые испытывает электронная волна вырванного из К-уровня атома электрона со стороны атомов ближайшего окружения. Эта простая идея, являющаяся непосредственным следствием разобранного выше экснериментального материала, применительно к теорпи рентгеновского поглощения в металлах была развита и математически оформлена Костаревым [118]. Она основывается на соображениях, аналогичных тем, которые были положены Кронигом, Петерсеном и Богдановичем в основу подробно рассмотренной выше теории поглощения рентгеновских лучей многоатомными газами, и весьдта разумно приводит к полнейшей унификации основ теории поглощения рентгеновских лучей в веществе. Эта теория ближнего порядка, являющаяся шагом вперед по сравнению с теорией Кронига, требует специаль-яого рассмотрения. [c.183]

Структура рентгеновского края поглощения на значительном его протяжении может быть наиболее достоверно объяснена на основе теории ближнего порядка, рассматривающей поглощение рентгеновских лучей в металлах (как и в молекулах) как атомный процесс и связывающей появление небольших флюктуаций вдали от границы края поглощения с определяющим влиянием ближайшего окружения поглощающего атома. Еще в большей мере это относится к структуре основного края поглощения, к области частот, соответствующих очень малым кинетическим энергиям вырванных из К-оболочки атомов фотоэлектронов. В этой областн возмущающее поле соседних атомов решетки относительно невелико, и особенности электронного строения изучаемого атома в соединении или сплаве приобретают решающее значение в ходе поглощения рентгеновских лучей. Ранее, при обсуждении структуры основного края поглощения атомов в молекулярных соединениях (стр. 129), вскользь указывалось на зависимость коэффициента поглощения от частоты в пределах истинного края поглощения, связанного с переводом электрона с К-уровня атома в область непрерывного спектра. Рассмотрим теперь этот воиросболее обстоятельно. [c.188]

Измеряя поглощение рентгеновских лучей, Баркла обнаружил существование эмиссионных линий характеристических рентгеновских спектров еще до того, как стало возможным измерять длины волн лучей. [c.25]

Льюис [2]-исследовал спектры полос поглощения рентгеновских лучей платины, нанесенной на цеолит СаУ (0,5 мае. % Р1). Одновременно проводилось изучение хемосорбции Нг при 100 и 300° С, кислотной растворимости Р1 и определение размеров кристаллов по уширению линий рентгенограммы. Данные по изучению спектров полосы поглощения показали, что вся нанесенная платина восстановлена в нуль-валептное состояние. Было найдено, что 60% восстановленной платины растворяется в концентрированных кислотах (НР и НС1). Растворяться в кислотах способна высокодисперсная платина (диаметр частиц-менее 10 А), расположенная в полостях цеолита [2]. Оставшиеся 40% платины, как показало рентгеноструктурное исследование, существуют в виде кристаллов со средним размером 60 А. [c.104]

Радиоволны, инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, рентгеновские лучи и гамма-излучение представляют собой электромагнитные волны с различной длиной волны. Скорость света, с = 2,9979-10 ° см с , связана с его длиной волны X и частотой V соотношением с = Ху. Волновое число у-это величина, обратная длине волны, V = 1/Х. Все нагретые тела излучают энергию (излучатель с идеальными свойствами дает излучение абсолютно черного тела). Планк выдвинул предположение, что энергия электромагнитного излучения квантована. Энергия кванта электромагнитного излучения пропорциональна его частоте, Е = км, где / -постоянная Планка, равная 6,6262 10 Дж с. Выбивание электронов с поверхности металла под действием света называется фотоэлектрическим эффектом. Квант света называется фотоном. Энергия фотона равна /IV, где V-частота электромагнитной волны. Зависимость поглошения света атомом или молекулой от длины волны, частоты или волнового числа представляет собой спектр поглощения. Соответствуюшая зависимость испускания света атомом или молекулой является спектром испускания. Спектр испускания атомарного водорода состоит из нескольких серий линий. Положения всех этих линий точно определяются одним общим соотношением-уравнением Ридберга [c.375]

В зависи.мости от того какие лучи электромагнитного спектра пропускать через вещество, могут возбуждаться либо вращательные, либо колебательные движения, либо электронные переходы, либо все виды движений одновременно. Возбуждение того или иного движения в молекуле происходит тогда, когда его частота совладает с частотой электромагнитного колебания (резонанс). Наибольшей энергией обладают рентгеновские лучи (Я = 0,01 — 10А), еатем ультрафиолетовые лучи (10ч-4000.4), затем видимый свет (4000.А.8000А), затем инфракрасные лучи (0,8—300 р), затем микроволны 0,03—100 см и далее радиоволны. Энергия радиоволн слишком мала, чтобы возбуждать колебания молекул органических веществ. Микроволны и длинные инфракрасные волны могут возбуждать только вращательные движения в молекулах. Если частоты колебания этих волн совпадают с собственной частотой вращения отдельных частей молекулы, то происходит резонансное поглощение энергии инфракрасного облучения этой частоты, что отразится в спектре поглощения. Такого рода спектры применяются для тонкого структурного анализа органических веществ. Инфракрасные спектры органических соединений обычно изучают в пределах длтш волн 1 25 х, при этом линии поглощения Б спектре появляются за счет вращательного п колебательного движения в молекулах исследуемого вещества. Каждой функциональной группе и группе атомов в молекуле исследуемого соединения в спектре соответствует одна или несколько линий с опре-денной длиной волны. С помощью инфракрасных спектров можнс проводить идентификацию чистых углеводородов, анализировать качественно и количественно смеси нескольких компонентов вплотг-до обнаружения таких близких структур как цис- и транс-изомеры. На рис. 16 приведен г /с-спектр толуола. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология