Интенсивность рассеяния электронов атомами

R = 1,63/ . Составим функцию интенсивности рассеяния электронов для данной модели. Рассмотрим сначала атом углерода. Первым соседом этого атома является он сам, это дает член другие соседи атома С — атомы С1, которые находятся на расстоянии R этих атомов четыре. Таким образом в сумме появляется слагаемое [c.127]

При облучении вещества электронами энергия отдается атомами малыми порциями, недостаточными для того, чтобы первично выбитый атом мог вызвать дальнейшие смещения. Таким образом, в результате рассеяния электронов могут создаваться лишь одиночные дефекты [пары Френкеля — вакансия и межузельный атом (см. гл. V) 1. Облучение вещества 7-лучами по результатам близко к облучению электронами. Это происходит потому, что у-лучи взаимодействуют с атомами облучаемого вещества не непосредственно, а через первоначальное образование быстрых электронов, которые в свою очередь воздействуют на атомы через упругие столкновения. Особенностью 7-облучения является то, что благодаря малому поглощению в веществе глубина проникновения 7-лучей и, следовательно, глубина повреждения вещества существенно больше, чем в случае облучения пучком электронов. Разумеется, при этом интенсивность воздействия соответственно меньше. [c.212]

Атом обладает способностью рассеивать падающее на него излучение. Лучи света, потоки электронов, нейтронов, рентгеновское излучение — все известные виды излучения, падая на атом, рассеиваются им. Лучи, рассеянные отдельными атомами, усиливают или ослабляют друг друга в зависимости от взаимного расположения. Это явление называется дифракцией излучения на атомах. Ясно, что дифракция излучения приносит нам сведения о строении вещества. Определяя направления и интенсивность рассеянных лучей, можно получить ценные сведения о строении молекулы, и прежде всего о ее геометрии, т. е. о взаимном расположении центров атомов. Наиболее плодотворным в последнем отношении способом исследования является метод рентгеноструктурного анализа кристаллов органических веществ. [c.352]

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]

Рентгеновские лучи рассеиваются электронами и в принципе дают информацию о распределении электронной плотности в исследуемом объекте. Интенсивность рассеяния рентгеновских лучей возрастает с увеличением числа электронов в оболочке атома, т. е. с увеличением его порядкового номера. Атом водорода, имеющий только один электрон, плохо различим на фоне изображений более тяжелых атомов кислорода, кремния и особенно многоэлектронных катионов — кальция, стронция, бария и др. [c.7]

Эффект тепловых колебаний может быть учтен в формуле интенсивности дифракционного луча в виде определенных поправок к значениям атомных амплитуд. Если бы атом не занимал объема, то интенсивность рассеиваемых им лучей не содержала бы никакой другой угловой зависимости, кроме поляризационного фактора Я (8), связанного с общими закономерностями рассеяния электронами. [c.39]

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]

Интенсивность брэгговского отражения определяется относительными положениями и рассеивающей способностью атомов в элементарной ячейке. Для упругого рассеяния вклад отдельных атомов может быть учтен при помощи сложения векторов. Атом j приведет к образованию волны с амплитудой которая носит название фактора атомного рассеяния, и фазовым углом по отношению к атому, помещенному в центр координат элементарной ячейки. Фактор атомного рассеяния /, который служит мерой оценки рассеивающей способности атома относительно такой способности индивидуального электрона, помещенного вместо данного атома, определяется вьфажением [c.396]

При переходе от электрона к атому зависимость интенсивности от угла рассеяния усложняется. К поляризационному фактору добавляется влияние интерференции волн, рассеянных различными частями атома. Для выяснения характера этой новой зависимости интенсивности от угла нет необходимости в проведении строгого количественного расчета. Общая картина достаточно четко выявляется уже при чисто качественном описании явления. [c.19]

Рентгеновские лучи имеют длины волн, соизмеримые с межатомными расстояниями. При изучении структуры белков часто используется рентгеновское излучение с длиной волны 0,1542 нм, возникающее при облучении электронами атомов меди. При попадании рентгеновских лучен на атом происходит их рассеянне (отражение), пропорциональное числу электронов, окружающих атом. Таким образом, дифракция рентгеновских лучей тяжелыми атомами, обладающими более высокими атомными номерами, гораздо интенсивнее, чем легкими атомами. Любой кристалл можно рассматривать как трехмерный образец, в котором электронная плотность наиболее высока вблизи центров атомов и характеризуется низкими значениями или близка к нулю между атомами. [c.185]

Предположим, что шесть углеродных атомов СеНе лежат в одной плоскости, образуя правильный шестиугольник с расстоянием между соседними атомами, равным / . Тогда, как видно из рис. 52, каждый атом углерода имеет, кроме самого себя, пять соседей, два из которых находятся на расстоянии / , два других — на расстоянииу З/ = 1,74/ и один на расстоянии 2/ . Отсюда для интенсивности рассеянных электронов получаем выражение [c.135]

Теперь об эксперименте Дэвиссона и Джермера, Поначалу Дэвиссон искал. .. электронные оболочки атомов, а точнее, изучая отражение электронов от твердых тел, он стремился прощупать конфигурацию электрического поля, окружающего отдельный атом. В 1923 г. совместно со своим учеником Г. Канс-маном он получил кривые распределения рассеянных электронов по углам в зависимости от скорости первоначального (нерассеянного) пучка. Схема опыта показана на рис. 4. В этой установке можно было изменять энергию первичного пучка, угол падения на мишень (поверхность металла) и положение детектора. Согласно классической физике рассеянные электроны должны вылетать во всех направлениях, причем их интенсивность мало зависит от угла рассеяния и еще меньше — от энергии первичного пучка. Почти так и получалось в опытах Дэвиссона и Кансмана. Почти., ., но небольшие максимумы на кривых распределения электронов по углам в зависимости от энергии нерассеянного пучка все-таки были. Исследователи приписали их неоднородности электрических полей около атомов мишени. [c.21]

Для решения структурной задачи по определению взаголного расположения атомов необходимо по интенсивности рассеяния рентгеновских лучей найти с нкцию распределения электронной или атомной плотности. Сферически симлютричная функция распределения f ) определяет вероятность того, что на ка ШХ-то расстояниях V и каким-то количеством атомов "Z" окружен любой атом, принятый за начало координат. [c.236]

При расчете синтеза Фурье используются как величины, так и фазы структурных факторов. В результате получается трехмерная контурная карта распределения электронной плотности, на которой должен быть виден каждый атом элементарной ячейки (по возможности также, и атомы водорода, содержащие лишь один электрон). Если пространственная группа рассматриваемой структуры цен-тросимметри на, то фазы структурных факторов будут либо +1, либо —1. Если определение структуры проводят с применением метода тяжелого атома, на первых стадиях структурного анализа получают координаты тяжелого атома из синтеза Патерсона. Далее приписывают фазы каждому структурному фактору в предположении, что в интенсивность рассеяния преобладающий вклад вносит тяжелый атом. Отсюда с помощью синтеза Фурье можно определить положение легких атомов в структуре.. [c.236]

На самом же деле дифракция рентгеновских лучей происходит на атомах. Рентгеновские лучи, пепадая на атом, приводят в колебания электроны атома. А так как всякое колебательное движение заряженной частицы сопровождается излучением электромагнитных волн во всех направлениях, с частотой, равной частоте колебания этой частицы, то происходит как бы рассеяние падающего на электрон излучения во все стороны, и интенсивность этих вторичных рентгеновских лучей, рассеянных электронами в силу законов интерференции в разных направлениях, оказывается разной. Дифракция рентгеновских лучей в кристалле является результатом когерентного, без изменения длины волны, рассеяния лучей электронами атомов кристаллической решетки. [c.68]

В случае Д. р. л. одноатомным газом результат опмта зависит исключительно от распределения электронов в атоме. Расчетом было показано и опытом подтверждено, что интенсивность рассеяния монотонно убывает с углом 6. В направлении первичного луча рассеяние максимально и пропорционально числу электронов в атоме — все электроны рассеивают волны в одной и той же фазе. В случае Д. р. л. молекулярным газом результат опыта зависит от т. и. атомных факторов (см. Атом) и расстояний между атомами в молекулах. В этом случае распре-дел( ние интенсивности по углам уже не будет монотонно убывать. На кривой интенсивности могут воз-никкуть максимумы. Картина, заснятая на фотопластинку, будет состоять из первичного пятна и нескольких концентрич. колец. Исследуя распределение интенсивности, можно определить строение молекул. Одиако из-за необходимости больших экспозиций, достигающих сотен часов, Д. р. л. редко применяется для этой цели. Такого же типа дифракционные картины могут быть получены оо значительно меньшими экспозициями при помощи дифракции электронов (см. Электронография). С большим трудом поддается расчету Д. р. л. жидкостями и твердыми аморфными телами. Из-за близости молекул друг к другу здесь уже нельзя считать независимым рассеяние разными молекулами. [c.585]

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]

На рис. 22-13 показана схема распределения электронной плотности кристаллической малеиновой кислоты. Для построения такой схемы измеряют интенсивность рассеянных лучей. Если в элементарной ячейке имеется тяжелый атом, то структуру определяют точно. В противном случае используется метод последовательных приближений, в котором сначала предполагают пробную структуру для того, чтобы получить правильную схему распределения плотности электронов. Когда эта схема получена из рассеяния рентгеновских лучей, то расположение атомов можно определить непосредственно, как показано на рис. 22-13. Также могут быть получены длины свйзей и значения углов. На стр. 526 приведены значения длин связей. [c.671]

Для того чтобы уравнение (13.104) было действительно полезным, необходимо, чтобы присутствие тяжелого атома в изоморфном производном приводило к таким изменениям интенсивности рассеяния, которые позволяют измерить разность между I и I I. К примеру, один атом ртути с 80 электронами даст среднее различие между I Fpl и I Грн1в 30% для белка с мол. массой 40 ООО. Этого более чем достаточно для построения разностной паттерсоновской карты. [c.385]

В первоначальном виде метод был до некоторой степени ограничен необходимостью иметь излучение именно с длиной волны, немного меньшей,- чем у края поглощения тяжелого атома. Однако как указал Петерсон [64], при измерениях интенсивности с использованием счетчика квантов, можно оценить разности, довольно удаленные от края поглощения, как, например, в случае края поглощения хлора (Я = 4,397 A) при медном излучении (Я = = 1,54 А). В табл. 4-1 приведены параметры рассеяния для АГа-излучения хрома, меди и молибдена. Если применять фото-метод регистрации излучения, желательно, чтобы аномально рассеивающий атом имел / больше 3 К электронов [51], хотя определимые разности Бийво наблюдались для значений /", меньших этой величины. Например, Фридрихсонс и Метиесон [29], используя линию Кл медного излучения и серу с f" = 0,6 в качестве аномально рассеивающего атома, установили абсолютную конфигурацию глиотоксина — продукта жизнедеятельности грибка. Недавно при определении абсолютной, конфигурации -винной кислоты в качестве аномально рассеивающего атома был использован кислород [31]. При линии Ка медного излучения значение f" лежит в пределах от 0,03 до 0,1, но определимые разности Бийво были найдены при использовании автоматического дифрактометра. В табл. 4-2 приведен перечень мишеней для первого ряда переходных элементов с /", равным 3 или более. [c.163]

Интересные данные получены при изучении спектров комбинационного рассеяния света (KPG) N-винилпирролидона, N-винилпиперидона и N-винилкапролактама [13]. Как и следовало ожидать, в спектрах КРС этих соединений имеются характерные частоты С=С- и С=0-связей. Частота связи С=С у N-виниллактамов суш,ественно не отличается от ее значения для углеводородов, частота связи С=0 у N-винилпирролидона близка к значению для незамеш,енного а-пирролидона, но несколько выше, чем у виниллактамов с шести- и семичленным циклами. Возможно, это связано с влиянием напряжения в пятичленном цикле. Интересным является тот факт, что коэффициент интенсивности линии С=С N-винилпирролидона и N-винилкапролактама довольно высок и близок к значению у N-виниламина (табл. 2) у N-винилпирролидона наблюдается значительное повышение величины этого коэффициента. Линия С=0 в спектре КРС всех трех представителей N-виниллактамов намного интенсивнее, чем у соединений с системой связей N—С=0. Аномалии в интенсивности линии С=0 являются одной из сущестсвенных особенностей спектров КРС N-виниллактамов, отличающей последние от молекул с системами связей С=С—N и N—С=0. Эти аномалии могут быть объяснены наличием влияния двойной связи С=С на двойную связь С=0. Возможно, что передатчиком такого влияния является атом азота благодаря имеющейся у него свободной паре электронов. [c.35]