X-ray spektrumok - studopediya
Egy nagy szerepet szerkezetének meghatározására az atom, vagyis a eloszlása elektronhéjak, játszott sugárzás felfedezett 1895-ben a német fizikus W. Röntgen (1845-1923), és az úgynevezett X-ray. A leggyakoribb X-ray forrás egy X-sugár cső, amelyben az elektromos mező erősen gyorsított elektronokkal bombázzák egy anódot (fém cél készült nehézfémek, például W, Pt), tesztelés a kemény fékezés. Ez felveti azt a röntgensugárzás elektromágneses hullámokra a hullámhossza mintegy 10 -8 12 -10 m. A hullám természete X-sugárzás bizonyítja kísérletek annak diffrakciós tárgyalt § 182.
Vizsgálata spektrális összetételét röntgen azt mutatja, hogy a spektruma van egy összetett struktúra (ábra. 306), és függ az elektron energia és az anód anyaga. A spektrum a szuperpozíció a folytonos spektrum, korlátozza a rövid hullámhosszú a határ lmin. úgynevezett határa a folytonos spektrumú, és vonalszerű spektrumot - több egyedi vonalak, amelyek szerepelnek a háttérben egy folytonos spektrumú.
Tanulmányok kimutatták, hogy a természet a folyamatos spektrum teljesen független az anód anyaga, és csak az határozza meg az energia az elektronok bombázzák az anód. A részletes tanulmány a tulajdonságait ennek a sugárzásnak azt mutatja, hogy a kibocsátott elektronok bombázzák egy anódot eredményeként lassulás a kölcsönhatás a céltárgy atomokat. A folytonos Röntgen spektrum úgynevezett bremsstrahlung spektrum. Ez a következtetés összhangban van a klasszikus elmélet a sugárzás, mert a fékezés mozgó töltésekre tényleg történhet folyamatos emissziós spektrumot.
A klasszikus elmélet azonban nem jelenti azt, hogy létezik a rövidhullámú határ a folytonos spektrumot. A kísérletek, ebből az következik, hogy minél nagyobb a kinetikus energia az elektronok, következésképpen a fékezési röntgensugárzás, a kevésbé lmin. Ez a körülmény, valamint jelenléte a határ magyarázza kvantumelmélet. Nyilvánvaló, hogy a maximális kvantum energia megegyezik az esetben fékezés, amelyben az összes mozgási energia alakul át az energia kvantum t. E.
U, ahol a feszültségkülönbség, amelyen keresztül az elektron energia Emax jelentett. Vmax - frekvenciája megfelel a határa a folytonos spektrumú. Ezért a határ hullámhossz
hogy teljes mértékben összhangban van a kísérleti adatokkal. Mérése röntgen spektruma a szilárd határán képletű (229.1), hogy meghatározzuk a kísérleti érték a Planck-állandó h, amely leginkább egybeesik a dátum adatokkal.
Elegendően nagy energiájú elektronok bombázzák egy anódot a háttérben egy folytonos spektrum jelenik meg külön éles vonalat - a vonal spektrum által meghatározott anód anyaga és a nevezett jellegzetes Röntgen spektrum (sugárzás).
Összehasonlítva az optikai spektrumát a jellemző röntgensugár spektruma elemek meglehetősen hasonló, és áll több sorozat, jelöljük K, L, M, N és O Minden sorozat, viszont tartalmaz egy kis sor kiválasztott vonalak, kijelölt csökkenő hullámhosszú alsó indexek a, b, g. (Ka. Kb. KG. La. Lb. Lg.). Az átmenet a fény nehéz elemek jellegzetes szerkezete a spektrum nem változik, csak a teljes spektrumot a felé tolódott rövidebb hullámhosszak. Ezeknek a közös tulajdonsága spektrumok, hogy az atomok egyes kémiai elem, függetlenül attól, hogy azok szabad állapotban vagy egy kémiai vegyület, rendelkeznek bizonyos velejáró csak ez az elem a jellemző vonal spektrumát sugárzás. Így, ha az anód több elemből tevődik össze, és a jellegzetes X-sugarak szuperpozíciója a spektrumok ezen elemek.
Vizsgálata a szerkezet és jellemzői a jellemző röntgensugár spektrumok vezet a következtetés, hogy ezek előfordulása kapcsolódik a lezajló folyamatok a belső, beépített elektronikus kagyló atomok, hogy van egy hasonló szerkezet.
Nézzük a mechanizmus előfordulásának X-sorozat, amely vázlatosan látható. 307.
Tegyük fel, hogy hatása alatt a külső nagy energiájú elektronsugár vagy foton lát egy két elektronok-héj az atom. Ezután a helyén a elektron megy tovább a magból kagyló L, M, N. Az ilyen átmenetek kíséri a kibocsátott X-sugarak, és a megjelenése a spektrális vonalak a K-sorozat: Ka (L®K), kd (M®K), kg (n ®K) és így tovább. e. a leghosszabb hullámhosszúságú vonal K-sorozat a Ka vonal. Frekvencia vonalak számának növekedése Ka ®Kb ®Kg a felszabaduló energia átmenet az elektron a K-héj egy távoli shell, növekszik. Ezzel szemben, az intenzitás a vonalak a sorban Ka ®Kb ®Kg csökkenést, mivel a valószínűsége elektron átmenetek a L-shell a K-shell több mint távolabbi kagyló M és N. K-ceriyasoprovozhdaetsya szükségszerűen más sorozat, mivel az emissziós vonalak megüresedett jelennek meg a borítékok L, M, amely tele lesz elektronok, található magasabb szinteken.
Hasonlóképpen, vannak más sorozat megfigyelhető, azonban csak a nehéz elemek. karakterisztikus sugárzás vonalak lehet tekinteni, hogy egy finom szerkezetű, mivel a szintek által meghatározott főkvantumszám, szerinti bontásban értékeinek az orbitális és mágneses kvantum számokat.
Feltárása a Röntgen-spektrumok az elemek, az angol fizikus G. Moseley (1887-1915) létrehozott 1913-ban az arány, az úgynevezett törvény Moseley:
ahol v - megfelelő mértékben a vonal jellemző röntgen-sugarak, R- Rydberg állandó, s- szűrés állandó, m = 1,2, 3. (meghatározza a X-ray sorozat) nprinimaet egész értékek 1-től (egy külön vonal határozza meg a megfelelő sorozat ). Moseley törvénye (229,2) hasonló az általános képletben Balmer (209,3) a hidrogénatom.
Sense állandó árnyékolás, hogy elektron tesz az átmenet néhánynak megfelelő fenyők, amelyek nem érvényesek teljes töltés Ze nucleus, és a töltés (Z - ok) e, legyengített árnyékoló hatását más elektronok. Például, a Ka-line s = 1, és Moseley jog felírható