Рентгеновские лучи частота колебаний

Волновой характер движения микрочастиц. Как известно, для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длиной волны Я (или частотой колебания v) с другой стороны, оно состоит из микрочастиц — фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции и интерференции электромагнитного излучения (света, радиоволн, Y-лучей, рентгеновских лучей и пр.) убедительно доказывают его волновую природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление и т. д. Так, известно, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5-101 т. [c.8]

Под действием электромагнитного поля рентгеновских лучей электроны атомов, входящих в кристаллическую решетку вещества, начинают колебаться. Частота вынужденных колебаний электронов будет равна частоте электромагнитного поля первичного пучка рентгеновских лучей. Колеблющийся атом становится источником электромагнитных волн, распространяющихся от него во все стороны с частотой, равной частоте первичного луча. Расположение атомов в любой кристаллической решетке закономерно и расстояния между ними в данном направлении одинаковы, поэтому лучи, рассеянные отдельными атомами, будут интерферировать между собой. Интенсивность их в одних направлениях будет получаться значительно больше, чем в других. Следовательно, для рентгеновских лучей кристалл является трехмерной дифракционной решеткой, [c.111]

Дифракция рентгеновских лучей наблюдается в газах, жидкостях и аморфных веществах, наиболее четко она проявляется на кристаллах. На дифракции рентгеновских лучей кристаллами основаны разработанные позднее рентгеноструктурный и рентгенофазовый методы анализа. Суть дифракции рентгеновских лучей заключается в сложении амплитуд вторичных волн, рассеянных электронами, образующими электронные оболочки атомов исследуемого вещества, без изменения частоты колебаний. Схематически дифракция рентгеновских лучей представлена на рис. 5.4. [c.116]

Согласно этому соотношению чем больше частота колебаний излучения, тем больше энергия кванта. Так, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи обладают большей энергией, чем, например, радиоволны или инфракрасные лучи. [c.18]

Согласно соотношению (1), чем меньше длина волны (т. е. чем больше частота колебаний), тем больще энергия кванта и, наоборот, чем больще длина волны (т. е. чем меньше частота колебаний), тем меньше энергия кванта. Таким образом, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи обладают большей энергией, чем, скажем, радиоволны или тепловые (инфракрасные) лучи. [c.7]

Рентгеновское излучение сравнительно мало зависит от того, находится ли данный элемент в виде простого вещества или со( Динения. Частота колебаний рентгеновских лучей, испускаемых элементом, [c.171]

Из уравнения (5.5) следует, что каждому виду атомов свойственна определенная частота колебаний вторичных рентгеновских лучей, возбужденных первичным излучением. Очевидно, что энергия кванта возбуждения должна быть больше энергии, необходимой для выбивания глубинных электронов атомов исследуемого вещества, т. е. флуоресцентное излучение исследуемого образца получается в тысячи раз слабее первичного излучения, что затрудняет регистрацию спектров. [c.125]

Если сопоставить те или иные свойства различных химических элементов, то оказывается, что подавляющее большинство этих свойств является периодической функцией положительного заряда ядра и лишь немногие зависят от него линейно. Как видно из рис. XV- , линейно изменяются, в частности, характерные для элементов частоты колебаний рентгеновских лучей (в зависимости от жесткости отвечающие линиям К, Ь и М). Хороший пример четко выраженной периодической закономерности дают атомные объемы, т. е. объемы, занимаемые молем атомов элементов в твердом состоянии. [c.467]

Метод НРН дает информацию, дополняющую данные по дифракции рентгеновских лучей. При рассеянии на образце низко энергетические нейтроны получают или теряют некоторое количество энергии в зависимости от частот межмолекулярных колебаний и диффузионного движения молекул И О. Выбираются нейтроны, имеющие узкое распределение энергий, со средней энергией (4 мэВ), сравнимой с энергией низкочастотного движения молекул, и длинами волн, сравнимыми с межмолекулярными расстояниями. В таких условиях перенос энергии, соответствующий движению молекул, довольно велик по сравнению с разбросом энергии в пучке и может быть легко измерен. [c.205]

Первый вопрос, который возникает, относится к положению атома И. Расположен ли он в структурах а и б посредине линии О. .. О, как это предполагалось вначале, или же он находится столь близко к одному из атомов, что мы вправе различать два типа звеньев, показанных на рис. 13.1 До недавнего времени не существовало удовлетворительного экспериментального метода определения точного положения атомов водорода (их вклад в рассеяние рентгеновских лучей и электронов слишком мал, чтобы таким путем можно было точно определить их положение). Оставалось обратиться к инфракрасным спектрам и к спектрам комбинационного рассеяния. Если бы оказалось, что характеристическая частота колебания в направлении вдоль связи (валентного колебания) не сильно меняется при ассоциации, то можно было бы с уверенностью сказать, что сама связь при этом также изменяется не сильно. Во многих случаях это действительно было обнаружено. В мономере муравьиной кислоты в газовой фазе частота валентных колебаний О—Н равна 3570 сл", а в димере (см. рис. 13.1,6) она равна 3110 см К Это уменьщение частоты недостаточно велико, чтобы можно было говорить о существенном изменении харак-тера связи. Но оно хорошо согласуется с небольшим увеличением длины связи, от 0,98 А в мономере до 1,04 А в димере [86]. В кристалле льда такое увеличение еще меньше от 0,96 до 1,00 А. Поскольку в последнем случае расстояние О. .. О равно приблизительно 2,76 А, это значит, что одно из расстояний О—Н почти равно длине нормальной связи О—Н, но другое гораздо больше (примерно на 0,8 А). [c.366]

Под действием рентгеновского луча электроны совершают вынужденные колебания и вследствие этого сами становятся источниками электромагнитных колебаний той же частоты. Принимают, что атом дает сферические волны. Интенсивность рассеяния атомом тем больше, чем больше в нем электронов, т. е. чем больше атомный номер элемента 2. Однако рассеивающая способность атома зависит также и от угла рассеяния. [c.31]

Если электромагнитная волна (рентгеновское излучение) падает на ПОКОЯЩИЙСЯ электрон, то под действием электрического поля волны электрон приходит в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний электрического поля падающей волны. Но всякое колебательное движение заряженной частицы сопровождается излучением электромагнитных волн во всех направлениях (с разной интенсивностью в разных направлениях), частота которых равна частоте колебаний частицы. Таким образом, когерентное рассеяние (рассеяние без изменения длины волны) описывается в виде двух последовательных процессов энергия первичной волны передается электрону, который отдает ее обратно в виде вторичных (рассеянных) рентгеновских лучей той же частоты. [c.148]

Использование методов инфракрасной спектроскопии при установлении строения природных органических соединений является, по необходимости, чисто эмпирическим. Число возможных типов колебаний большой асимметричной молекулы настолько велико, что полная математическая обработка зависимости формы колебаний от молекулярной структуры в настоящее время невозможна. Если бы даже и удалось вывести такого рода зависимость, то весьма сомнительно, чтобы за время, потраченное на эту работу, была бы получена информация, сравнимая по объему с той, которую за это же время может дать метод дифракции рентгеновских лучей. Поэтому единственно возможным путем является сбор данных по частоте и интенсивности поглощения чистых соединений известного строения с целью использовать эту информацию при исследовании новых соединений. [c.158]

Твердые образцы полиэтилена кристаллизуются не полностью. Относительное содержание кристаллического вещества в полимере может быть определено по измерению плотности, теплоты плавления, методами дифракции рентгеновских лучей или инфракрасной спектроскопии. Обычно для этой цели используется сопоставление интенсивности дуплета при 720— 731 см- который отсутствует в полностью аморфном полимере. Можно установить корреляцию между отношением интенсивностей компонент в дуплете и степенью кристалличности полимера, определенной другими методами 22. Однако этот метод не вполне надежен, что связано с трудностями разделения двух перекрывающихся полос поглощения. Кроме того, интенсивности компонент до некоторой степени зависят от ориентации образца. Необходимо также иметь в виду, что подобные измерения могут выполняться только на очень тонких пленках. Более удобно для определения степени кристалличности использовать измерения поглощения при 1303 сл1 , связанные с крутильными колебаниями группы СНг. Полоса при этой частоте изолирована от других полос спектра, и ее интенсивность не слиш-ко.м велика. Такой способ оценки кристалличности использовался в работах Никитина и Покровского ° , Миллера и Уиллеса Тобина и Каррано . [c.322]

Друга на сравнительно большой угол. В кристаллическом состоянии, как показали исследования при —165° с помощью дифракции рентгеновских лучей [4], молекула имеет симметрию mmm(D2h), однако изучение частот колебания привело к заключению, что в газовой фазе истинной симметрией молекулы является 42т (Ог ) [5]. Это различие между симметрией молекулы в твердом и газообразном состояниях подтверждается исследованием дифракции электронов [6]. [c.105]

Поиски недостающих элементов возобновились после открытия Мозли, который показал, что для каждого элемента можно установить атомный номер, исходя из частоты главной линии рентгеновского спектра, так как корень квадратный из частоты колебаний рентгеновских лучей пропорционален заряду ядра, а следовательно, и атомному номеру [18]. [c.16]

Частота колебания рентгеновских лучей (V = с/Я), испущенных к.-л. элементом, линейно связана с его атомным номером [c.327]

Однако спектр электромагнитных колебаний охватывает еще более короткие волны. При длинах волн менее 400 ммк говорят об ультрафиолетовом излучении, которого мы не видим, но ощущаем по его воздействию на наш организм. Ультрафиолетовые лучи составляют часть солнечного излучения. Именно они вызывают ожоги, если слишком интенсивно принимать солнечные ванны. Из этого факта мы можем сделать еще и такой вывод энергия излучения возрастает с увеличением частоты. Это естественно, так как чем чаще колебания волны, тем система должна быть богаче энергией. За ультрафиолетовыми лучами следуют рентгеновские лучи, а за ними, наконец, гамма-лучи, возникающие при ядерных реакциях. Их длина измеряется десятками ангстрем. [c.141]

Решение уравнений движений для нафталина (стр. 307), помимо собственных частот, дает также собственные векторы фундаментальных колебаний. Было установлено [130], что оси поворотов не совпадают с главными осями инерции молекулы. Но найденные для частот значения (б в табл. 11.5) не сильно отличаются от значений, полученных в первом приближении (а в табл. 11.5). К заключению, что эта гипотеза в общем случае приемлема, мы приходим также и другим путем. По тепловому рассеянию рентгеновских лучей кристаллами бензола и нафталина можно определить среднеквадратичные амплитуды колебаний атомов углерода, а затем, если пренебречь внутренними колебаниями, и среднеквадратичные амплитуды фундаментальных внешних колебаний [506]. Последние анизотропны и выражаются двумя симметричными тензорами, один из которых относится к трансляциям, а другой — к либрациям. Если отнести эти тензоры к осям молекулы, то оказывается, что их недиагональные элементы не превышают одной десятой диагональных. [c.314]

Прежде всего стал вопрос об определении числа электронов в том или ином атоме. Впервые это число для легких атомов было определено Томсоном путем изучения интенсивности рассеянных рентгеновских лучей тем или иным веществом. Опираясь на законы классической электродинамики, а также электромагнитную теорию светового излучения, Томсон вывел формулу, связывающую интенсивность рассеянны веществом рентгеновских лучей I с интенсивностью /о падающего на вещество пуч а этих лучей 1—Мо коэффициент пропорциональности к оказался величиной, зависящей не только от значений универсальных постоянных, но и еще от числа атомов в 1 см , а также от числа электронов в самом атоме. Применимость этого метода определения числа электронов только для легких атомов обусловлена тем, что при выводе формулы Томсону пришлось сделать допущение о слабой связи электронов в атоме и о том, что эти электроны выполняют гармонические колебания с той же частотой, что в падающее на них рентгеновское излучение, а потому обусловливают его рассеяние. Это допущение нельзя сделать в случае рассеяния рентгеновских лучей тяжелыми атомами. [c.14]

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]

В таких методах, как дифракция рентгеновских луче , электронов и нейгронов, частота излучения имеет очень высокие значения и характеристические времена т составляют я 10 с, что намного меньше, чем время, требушое для любой молекулярной перестройки, и даже еньше, чем периоды нормальных колебаний отдельных связей молекул Поэтом прк помошк данных методов можно [c.462]

Нейтронные спектры для воды и льда [33, 55, 56] (рис. 8 и 9) в основном напоминают обсуждавшиеся РФР, полученные методом дифракции рентгеновских лучей. Спектры льда и кристаллогидрата 502 (рис. 8) имеют интенсивные максимумы с почти одинаковыми частотой и формой, которые при дейтерир >вании сдвигаются так же, как и максимумы крутильных колебаний. Очевидное подобие последних максимумов в спектрах льда и кристаллогидрата прежде всего отражает почти полную идентичность ближнего порядка и О-О-расстояний между ближайшими соседями в этих двух твердых телах. Однако при переходе от льда к кристаллогидрату низкочастотные максимумы (приписываемые оптическим и акустическим ветвя л в спектрах гексагонального льда) изменяются, что обусловлено, различием дальнего порядка в этих телах [56]. Выше температуры плавления льда наблюдаются следующие изменения спектра [c.247]

Согласно рассмотренным нэми постулатам переход электрона с более далекой от ядра орбиты на более близкую влечет за собой испускание лучистой энергии. Для электронов внутре.чних орбит длины волн такого излучения в несколько тысяч раз меньше, чем длины волн видимого света, т. е. это излучение будет представлять собой рентгеновские лучи. В зависимости от строения атома возникают колебания той или иной частоты, т. е. каждый элемент имеет свой спектр. Таким образом, рентгеновские лучи, которые, как известно, одинаковы по природе со световыми лучами, все же отличаются от них местам своего возникновения в атоме в то время как световые лучи возникают при переходах электронов во внешних слоях атома с одной орбиты на другую, рентгеновские лучи возникают в глубине атома во внутренних электронных оболочках. Это различие в происхождении имеет своим следствием и различия в некоторых свойствах световых и рентгеновских спектров. [c.78]

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ — анализ атомной структуры материала, основанный па дифракции рентгеновских лучей в кристаллической решетке. Применяется с 1913. Рентгеновское излучение, проходящее в процессе анализа сквозь материал, приводит электроны его атомов в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний элект-ромагн. поля, образованного первичным пучком этого излучения. Колеблющиеся Электроны испускают во все стороны электромагн. волны такой же длины, как и длина волны первичного рентгеновского излучения. Если атомы расположены периодически, возникает интерференция рассеянных волн, поскольку межатомные рассеяния — порядка длины волны. Это обстоятельство используют в Р. а., к-рый состоит в построении картины расположения атомов согласно интенсивности интерференционных полос, фиксируемых на фотопластинке в рентгеновской камере (рентгенография) или при помощи ионизационной камеры в дифрактометре (дифракто-метрия). Интерференционные полосы образуются при условии д = [c.313]

Спектры комплексов, содержащих циановую группу, были получены методами суспензии и таблеток КВг кроме того, наблюдались спектры монокристаллов этих веществ. Спектры восьми октациановых комплексов вольфрама и молибдена были исследованы в области 5000—300 см- методом таблеток КВг [247]. Спектры дегидратированных комплексов содержат две хорошо разрешенные полосы, соответствующие валентным колебаниям ОН кроме того, наблюдается расщепление полосы, соответствующей валентным колебаниям С ннМ. Когда было сконструировано специальное приспособление для дегидратирования образцов, расщепление стало менее заметным, а интенсивная полоса, наблюдаемая в спектрах гидратированных образцов вблизи 400 слг оказалась сдвинутой в длинноволновую часть спектра. Джонс [248—252] рассчитал силовые постоянные деформационных и валентных колебаний для ряда молекул цианидов, используя колебательные частоты, полученные экспериментальным путем. Результаты показывают, что в молекулах КАи(СЫ)г, Нд(СЫ)2 и KAg( N)2 металлы связаны с цианидами через атомы углерода. Используя спектры KAg( N)2 и КАи(СН)2, полученные с помощью поляризованного излучения, Джонс показал, что угол между линейной группой ЫС—М—СМ (где М представляет собой Ag или Аи) и осью с кристалла является одним и тем же для этих двух соединений. Величина аналогичного угла в соединении KAg( N)2 была найдена из результатов работ по дифракции рентгеновских лучей и оказалась равной 27° [253]. [c.85]

Интегрируя это уравнение, получаем х=еЕ1т(и . Гармонически колеблющийся электрон представляет собой генератор распространяющихся во все стороны электромагнитных волн, частота которых равна частоте колебаний электрона, т. е. частота первичных рентгеновских лучей, а фаза отстает на л/2 по отношению к пер- вичным лучам. Электромагнитные волны, излучаемые колеблющимся электроном, и представляют собой рассеянные рентгеновские лучи. Следовательно, классическое рассеяние рентгеновских лучей происходит без изменения длины волны. [c.164]

С тех пор, как открыты рентгеновские лучи, прошло 50 лет. Но тысячи работ, опубликованных за это время, ничего не изменили в том, что Рентген установил в своих трех статьях. Все оказалось правильным, за исключением гипотез он считал, что икс-лучи представляют собой продольные электромагнитные волны, отличные от поперечных световых волн. Через 17 лет опыты Лауэ доказали, что и рентгеновские лучи — те же поперечные волны, но только в 1000 раз большей частоты колебаний. Рентген был близок к открытию дифракции рентгеновских лучей в кристаллах. Во всех трех статьях описываются настойчивые, хотя и неудачные попытки разобраться в характере влияния анизотропной структуры кристалла на проходящие сквозь него лучи. Чутье экспериментатора подсказало Рентгену правильный путь, но счастье изменило фотографическая пластинка была расположена слишком близко к кристаллу. И только через 17 лет фотографическая пластинка, не без случайности поставленная Книппингом на пути лучей, привела к открытию Лауэ. [c.325]

Однако в действительности электроны атомов не свободны, а связаны с ядрами. Эта связь характеризуется определенны.ми константами, называемыми собственными частотами колебаний электронов и имеющими размерность 1/се/с. Если частота V рентгеновской волны, падающей на электрон, значительно больше его собственной частоты связью электрона с ядром можно пренебречь. Если частота V значительно меньше рентгеновские лучй вызывают слабое возмущающее воздействие на электрон и его когерентное рассеяние сравнительно невелико. В области V, близкой к VJ., возникают резонансные эффекты, которые приводят к существенному изменению как амплитуды, так и начальной фазы рассеянной волны. Интервал частот, лежащий вблизи называется областью аномального рас сея и ия электрона. [c.149]

Рассмотрим кратко некоторые характеристики спектра растянутой пленки нолиакрилонитрила (рис. 2), снятого в поляризованном свете. В спектре наблюдается несколько главных полос поглощения некоторые из них параллельны, некоторые перпендикулярны. Величины дихроичного отношения этих полос меняются в широких пределах. Измерения дифракции рентгеновских лучей для этого образца также показали, что цепи хорошо ориентированы. Момент перехода валентных колебаний группы — С = N и сама связь — С = N более или менее перпендикулярны к оси цепи, так как соответствующая полоса поглощения на частоте 2245 см имеет дихроичное отношение 2,3. Наблюдаемые величины дихроичного отношения приведены в табл. 2 ПО] для волокон нолиакрилонитрила, вытянутых в различной степени. В той же таблице приведен угол ориентации, определенный из измерений дифракции рент- [c.21]

Раздел, посвященный экспериментальным результатам, охватывает данные для линейных полимеров, которые были опубликованы до июня 1968 г. Систематический просмотр литературы осуществлялся по hemi al Abstra ts. Кроме того, использовались перекрестные ссылки, предыдущие обзоры, картотеки информационного центра университета в Акроне и персональные просьбы к исследователям, занятым в этой области. Авторы надеятся, что число упущенных экспериментальных работ невелико. Все результаты были подвергнуты критическому просмотру. В частности, была сделана попытка получить данные о структуре полимеров в твердом состоянии. Во всех случаях, когда имеющейся информации оказывалось достаточно, составлялась таблица результатов. Обсуждению результатов измерения теплоемкости предшествует краткий обзор основных определений и единиц, методов измерений, специфических для полимеров, а также тепловых и структурных свойств полимерных кристаллов, расплавов и стекол. Кроме гомополимеров, рассмотрено поведение нескольких сополимерных систем. Во всех возможных случаях для дополнительной информации о частотах колебаний использовались данные инфракрасной (ИК) спектроскопии, спектров комбинационного рассеяния (КР) и результаты по рассеянию нейтронов. Данных о колебаниях решетки в кристаллах линейных полимеров, полученных на основе рассеяния рентгеновских лучей, в литературе найти не удалось. В будущем информация о подвижности главной цепи полимеров может быть получена на основе измерений в микроволновой области. [c.8]

И электронные трубки. В первых, являющихся по существу катодными трубками, лучи Рентгена возбуждаются катодными лучами, исходящими от катода (А1) и падающими на металлический( Ш, Р1) анод — антикатод. Эти трубки бывают различных систем. На рисунке 10,а изображена классическая рентгеновская трубка. Ее недостаток — невозможность менять антикатод и, следовательно, частоту колебаний лучей — устранен в разборных металлических трубках Хаддинга, позволяющих заменять один антикатод другим. [c.73]

Ныне рентгеновы лучи, в зависимости от их назначения, получают различными путями. Соответственно этому и рентгеновские трубки бывают двух основных типов ионные (газовые) трубки и электронные трубки. В первых, являющихся по существу катодными трубками, лучи Рентгена возбуждаются катодными лучами, исходящими от катода (АК) и падающими на металлический Р1) анод — антикатод. Эти трубки бывают различных систем. На рисунке 13, а изображена классическая рентгеновская трубка. Ее недостаток — невозможность менять антикатод и, следовательно, частоту колебаний лучей — устранен в разборных металлических трубках Хаддинга, позволяющих заменять один антикатод другим. [c.72]