Рентгеновское излучение зависимость от порядкового номера элемента

РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ — электро магнитные колебания весьма малой длины волн, возникающие при воздействии на вещество быстрыми электронами. Р. л. открыты в 1895 г. В. Рентгеном. Волновая природа Р. л. установлена в 1912 г. М. Лауэ, открывшим явление интерференции Р. л. в кристаллах. Это открытие явилось основой развития рентгеноструктурного анализа. Р. л. невидимы для глаза, обладают способностью вызывать яркую видимую флюоресценцию в некоторых естественных и в искусственно изготовляемых кристаллических веществах, они действуют на фотоэмульсию и вызывают ионизацию газов. Этими свойствами Р. л. пользуются для обнаружения, исследования и практического использования Р. л. Различают два типа Р. л. тормозное и характеристическое излучение. Тормозное излучение возникает при попадании электронов на антикатод рентгеновской трубки оно разлагается в сплошной спектр. Характеристические Р. л. образуются при выбивании электрона из одного из внутренних слоев атома с последующим переходом на освободившуюся орбиту электрона с какого-либо внен)не-го слоя. Они обладают линейчатым спектром, аналогичным оптическим спектрам газов, с той лишь разницей, что структура характеристического спектра, в отличие от оптического спектра газов, не зависит от вещества, дающего этот спектр. Зависимость от вещества проявляется только в том, что с увеличением порядкового номера элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева весь его характеристический рентгеновский спектр смещается в сторону более коротких волн. Другой особенностью характеристических спектров является то обстоятельство, что каждый элемент дает свой спектр независимо от того, возбуждается ли этот элемент к испусканию в свободном состоянии или в химическом соединении. Это свойство является основой рентгеноспектрального йпализа. Р. л. широко используются в науке и технике. Высокая про- [c.213]

Рис. 5.1. Зависимость энергии рентгеновского излучения от порядкового номера элемента.

Закон, связывающий частоту спектральных рентгеновских линий характеристического излучения С порядковым номером элементов (2), был открыт Г. Мозли (1913) и формулируется следующим образом квадратный корень из частот ) или (сД) соответствующих характеристических линий является линейной функцией порядкового номера элементов. Это означает, что если за счет энергии, поступившей извне (например, за счет мощной электронной бомбардировки), выбит электрон из атома с самой близкой к ядру орбитали (п=1), то на освободившееся место может перейти электрон со 2-й, 3-й, 4-й и т. д. орбиталей, в результате чего получается (высвечивается) квант рентгеновского излучения Е =к 2, " =/ivз, "л = /1г Спектр полученного излучения назван (-серией. Зависимость /(-серии от заряда I представлена на рис. 5.2. [c.114]

Исследования Резерфорда, предложившего планетарную модель атома, теория электронной оболочки атома Н. Бора, установление тождества между порядковым номером элемента и числом электронов в атоме, блестящие исследования Мозели, показавшие линейную зависимость между квадратным корнем частоты излучения определенной линии рентгеновского спектра и порядковым номером элемента, работы Капицы по исследованию явления Зеемана и других эффектов в сверхсильных магнитных полях позволили уточнить модель атома и создать основу для последующей разработки квантовомеханической теории Периодической системы Менделеева. [c.7]

Коэффициент поглощения рентгеновского излучения веществом убывает с увеличением его частоты. Монотонность этой зависимости скачкообразно нарушается (скачки поглощения) в областях частот, при которых энергия рентгеновских квантов становится достаточной для освобождения из атома электрона с А-, 1-, М-... оболочек. Направленный пучок рентгеновских лучей сечением 1 см , проходя через слой вещества, испытывает ослабление в результате взаимодействия с его атомами. Ослабление рентгеновских лучей обусловлено процессами когерентного и некогерентного рассеяния на атомах вещества (коэффициент рассеяния о) и истинным поглощением (коэффициент поглощения т). При порядковых номерах элементов 10—35 и длине рентгеновских лучей 0,1—1,0 им преобладающую роль в процессах ослабления играет истинное поглощение рентгеновских лучей. [c.215]

Различают два типа Р. л. тормозное и характеристическое излучение. Тормозное излучение возникает при торможении электронов антикатодом рентгеновской трубки оно разлагается в сплошной спектр, имеющий резкую границу со стороны малых длин волн. Положение этой границы определяется энергией падающих на вещество электронов (чем больше эта энергия, тем в большей мере коротковолновая граница спектра смещается в сторону более коротких волн) и не зависит от природы вещества. Характеристич. Р. л. образуются при выбивании электрона одного из внутренних слоев атома с последующим переходом на освободившуюся орбиту электрона с какого-либо внешнего слоя. Они обладают линейчатым спектром, аналогичным оптич. спектрам газов. Однако между теми и другими спектрами имеется принципиальная разница структура характеристич. спектра Р. л. (число, относительное расположение и относительная яркость линий), в отличие от оптич. спектра газов, пе зависит от вещества (элемента), дающего этот спектр. Зависимость от вещества проявляется только в том, что с увеличением порядкового номера элемента в системе Менделеева весь его характеристич. рентгеновский спектр смещается в сторону [c.325]

Найденная Г. Мозли зависимость между частотой колебаний характеристического рентгеновского излучения V и порядковым номером элемента I в периодической системе Д. И. Менделеева представлена уравнением [c.27]

Поскольку квантовые переходы электронов в атомах разных элементов отличаются по энергии, рентгеновское излучение зависит от строения атома. Эту зависимость выражает закон Мозли (рис. 86) . корни квадратные из обратных значений длин волн находятся в линейной зависимости от порядковых номеров элементов [c.141]

Наиболее убедительное доказательство присутствия элемента дает запись его спектра, особенно рентгеновского. В 1913 г. Мозли показал, что рентгеновский спектр каждого элемента имеет простой вид и почти не изменяется в зависимости от того, находится ли элемент в чистом виде, в смеси или в соединении. Это более всего относится к рентгеновскому излучению с с мой высокой энергией, испускаемому каждым элементом и называемому рентгеновским Л -спектром. (Другие, обладающие меньшей энергией части рентгеновского излучения элементов называются М-, JV- пeктpaми и т. д.) Рис. 5.1 показывает, что зависимость квадратного корня из энергии рентгеновского Л -излучения от порядкового номера элемента почти прямолинейна. С помо. НЬЮ рентгеновского спектра было однозначно, установлено,.что 11 [c.163]

Уравнение (2.7) носит название закона Мозли корень квадратный из частоты колебания характеристического рентгеновского излучения прямо пропорционален порядковому номеру элемента. На рис. 5 пред-сивлен график этой зависимости. [c.28]

Заряд ядра и атомный номер. Экспериментальное подтверждение зависимостей, предсказываемых формулой (1), привело к всеобщему признанию предложенной Резерфордом ядерной модели атома. Согласно этой модели, атом представляет собой систему, состоящую из маленького положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена практически вся масса атома, и окружающих ядро отрицательно заряженных электронов. Кроме того,,установленный закон рассеяния сделал возможным определение величины зарядов ядер атомов, так как, согласно формуле Резерфорда, интенсивность рассеяния под данным углом пропорциональна квадрату заряда ядра. Именно в результате анализа опытов по рассеянию а-частиц в различных веществах были впервые определены величины зарядов ядер ряда атомов. Таким путем было установлено, что заряд ядра атома, выраженный в единицах заряда электрона е, равен атомному номеру 2, т. е. порядковому номеру данного элемента в таблице Менделеева. Это соответствие независимым путем было подтверждено Мозли, который развил метод определения зарядов ядер, основанный на изучении рентгеновских спектров элементов [4]. Мозли установил, что частоты К-шштш характеристического рентгеновского излучения элементов монотонно возрастают с увеличением порядкового номера элемента в таблице Менделеева. Корень квадратный из частоты /(Г-линий пропорционален Z — 1), где 2 — атомный номер, отождествленный с числом единиц положительного заряда в ядре. Число Z, которое также равно числу электронов в нейтральном атоме, очевидно, однозначно определяет химические свойства элемента. [c.29]

Баркла наблюдал это явление еще до открытия явления интерференции рентгеновских лучей. Он установил (1905), что частота собственного излучения не изменяется с возрастанием разрядного напряжения. Это заключение относительно частоты он сделал на основании проницаемости, т. е. жесткости рентгеновских лучей, принимая ее пропорциональной частоте. Возможность более точных определений длин волн при помощи интерференции рентгеновских лучей очень скоро привела к важному результату, а именно Мозли в 1913 г. открыл простую зависимость между частотой собственного излучения элементов и их порядковыми номерами. [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология