Mössbauerov efekt.

Utkin Anatolij Ivanovič Austroglinnia rakúskeho 11 Lyut 1938 Rock v atmosfére Nysuvorishiha, rakúsky kancelár Shushnig, Proviv to Salzburg I on the Automobil, Peretnaya Kordodsky, Schobo Zusteni Gitler.

Von Papen požiadal kancelára o Hitlerove správy, ale neurobil to

Upratovanie konkurentov Z knihy Ruský kapitál..

V dôsledku silnej interakcie atómov v pevných látkach sa uvoľnená energia neprenáša do pevného jadra, ale premieňa sa na energiu roztavených kryštalických orátov, inými slovami, čo vedie k množeniu fonónov.

Ak je energia výstupu (rozložená na jednom jadre) menšia ako priemerná energia fonónu, charakteristická pre daný kryštál, potom sa výstup okamžite nezníži na národný fonón. V takýchto „bezfonónových“ situáciách výstup nemení vnútornú energiu kryštálu. Kinetická energia, ktorá naplní kryštál zápalom, ktorý dostane impulz g-kvanta, je nepodstatne malá.

Uskutočniteľnosť metód založených na Mössbauerovom efekte dobre ilustruje experiment, v ktorom bola teória zmeny frekvencie kvanta elektromagnetickej vibrácie prenesená do laboratórnych myslí.

V tomto experimente (R. Pound a G. Rebka, USA, 1959) bola g-viprominovaná hornina pestovaná vo výške 22,5 m nad hlinou. Významná zmena gravitačného potenciálu je dostatočne malá na to, aby spôsobila významnú zmenu g-kvantovej energie o 2,5' 10 -15. Zničenie línií a zničenie línií sa javilo v súlade s teóriou. Pod prílevom vnútorných elektrických a magnetických polí, ktoré pôsobia na jadrá atómov v pevných látkach (úžasné kryštalické pole), ako aj pod prílevom vonkajšie faktory

(Tisk, externé magnetické polia) môžu spôsobiť posunutie a rozdelenie rovnakej energie jadra, a preto zmeniť energiu prechodu. T. do. Veľkosť týchto zmien súvisí s mikroskopickou štruktúrou pevných látok, posunutie čiary, posunutie a leštenie umožňuje získať informácie o pevných látkach., a namerané hodnoty sú spektrum hliny, ktoré pozostáva z jednej čiary: čiary šírenia a polynóm nie sú posunuté jedna po druhej, takže sú v presnej rezonancii pri v = 0. Tvar čiary, ktorá sa dá vyhnúť, možno s dostatočnou presnosťou opísať Lorentzovou krivkou (alebo Breit - Wignerovým vzorcom) so šírkou polovičnej výšky 2G. Takéto spektrum sa pozoruje iba v prípade, že reč je úplne chemicky identická a ak jadrá atómov v týchto slovách nemajú magnetické alebo heterogénne elektrické polia. Väčšine rozdielov v spektrách sa vyhýba niekoľko čiar (superjemná štruktúra), ktoré sú výsledkom interakcie atómových jadier s jadrovými elektrickými.

magnetické polia T. do. Veľkosť týchto zmien súvisí s mikroskopickou štruktúrou pevných látok, posunutie čiary, posunutie a leštenie umožňuje získať informácie o pevných látkach.. Charakteristiky superjemnej štruktúry spočívajú vo forme síl jadier v hlavnom a aktívnom stave, ako aj vo zvláštnostiach štruktúry pevných telies, medzi ktoré patria jadrá, ktoré sa rozpadajú a hnijú. Najdôležitejšími typmi interakcie medzi atómovým jadrom a jadrovými poľami sú elektrické monopólové, elektrické kvadrupólové a magnetické dipólové interakcie.

Dôležitou charakteristikou Mössbauerovho javu pre fyziku pevných látok je jeho univerzálnosť.

Závislosť Mössbauerovho javu od teploty umožňuje získať informácie o zvláštnostiach interakcií atómov v tuhých látkach a o vibrácii atómov v kryštálovej mriežke. Vibrácie, ktoré vykazujú Mössbauerov efekt, sa vyznačujú vysokou vibráciou, pretože Pri kožných experimentoch sa stratám rezonancie zabráni len pri jadierkach rovnakého typu.

Táto zvláštnosť metódy umožňuje účinne zabrániť Mössbauerovmu efektu vo fázach, ak atómy, na ktorých jadrách sa Mössbauerovmu efektu zabráni, vstúpia do skladu pevných látok ako dom.

Mössbauerov efekt bol úspešne skúmaný pre elektronické štúdie domácich izotopov 41 prvkov;

Malý

4. Spektrá Mössbauerovho rezonančného leštenia g-kván: I – intenzita toku g-kván, ktoré prešli leštením, v – plynulosť toku g-kván;

a - jednotlivé línie posunu a leštenia, neposunuté, jedna alebo druhá pri v = 0;

b - izomérne a chemické zloženie línie.

Deštrukcia proporcionálnej elektrónovej hustoty v oblasti jadra sa mení v závislosti od charakteristík chemickej väzby atómov v pevnej látke;

c - kvadrupólový dublet, ktorému sa vyhýbajú izotopy 57 Fe, 119 Sn, 125 Te a iné. Miera štiepenia D je úmerná gradientu elektrického poľa v oblasti jadra: r je superjemná magnetická štruktúra, ktorá sa pozoruje v spektrách hliny pre magneticky usporiadané materiály.

Postavte sa medzi komponenty štruktúry v pomere k sile magnetického poľa, ktoré ovplyvňuje jadrá atómov v pevnej látke.

Malý

Nech je magnetické pole, ktoré sa obalí amplitúdou, v skutočnosti vytvorené lineárne polarizovaným poľom a ako už bolo povedané, zložky môžu byť extrahované prílevom dlhotrvajúcich obalov.

Potom rádiofrekvenčná tesnosť, ílovitá rotačným systémom, starodávna

Keďže interakcia spinového systému s rádiofrekvenčným poľom je malá, možno predpokladať, že reakcia spinového systému je úmerná poľu a možno ju zaznamenať vizuálne.

de - neskrytá pred hovorenými a zjavnými časťami rádiofrekvenčnej citlivosti, čo je naznačené vzťahom

Symbol tu predstavuje časť reči.

V cieli bude prezentovaná metóda výpočtu základu javov o mikroskopickej štruktúre spinového systému.

IV.

Dosadením (III.6) do (III.5) poznáme rovnaký vzorec z (III.4) a vikoristický vzorec (III.1) pre posadnutý

Nie je chybou čitateľa zanedbávať situáciu, ktorá, keď prijmeme významy, môže vytvárať negatívne významy.

Napätie bude pozitívne, fragmenty budú úmerné produkcii alebo (fragmenty).

Dá sa určiť, že vzťah (III.8), ktorý sa týka statickej poddajnosti, má rôzne kvantovo mechanické veličiny.

Ide o dedičstvo takzvaného vzťahu Kramers-Kronig; Zvyšok platí pre lineárne systémy a spája rečovú a počuteľnú časť ich odozvy so sínusovým budením. Toto je vzťah, ktorý sa črtá

budú zobrazené v tejto časti.

symbol znamená, že integrály sú prevzaté zo zmyslu jeho hlavovej hodnoty

Pri skúmaní jadrového magnetizmu sa tieto vzorce musia používať s mimoriadnou opatrnosťou.

Jednoduchosť výsledkov získaných pre slabé rádiofrekvenčné polia je kompenzovaná komplikáciami, ktoré nastanú, keď sa rádiofrekvenčné pole stane dostatočne silným na to, aby spôsobilo saturáciu.

Aby bolo možné preniesť správanie spinového systému, ktorý je náchylný na silné rádiofrekvenčné poruchy, je potrebné vyvinúť piesne, aby sme pochopili vnútornú štruktúru spinového systému, povahu šírky čiary a relaxačné mechanizmy ii.

Pre veľmi súkromný model (neexistuje žiadna interakcia medzi chrbtami a neexistujú žiadne silné prepojenia) boli vykonané nasledujúce výpočty.

II. Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. Je dôležité, aby sa energia dopadajúcich neutrónov mohla plynulo meniť.

Tiež je vidieť, že z vyššie uvedeného je hodnota kinetickej energie neutrónu strážená pred prudkým nárastom pravdepodobnosti akumulácie častíc jadrami fluóru z procesov poskladaného jadra. Tento jav poprel názov rezonančná hlina. K rezonančnej agradácii dochádza, keď je energia padajúcej časti taká, že vytvárané medziľahlé jadro je blízko jedného z kvantových stavov. = 8 Diagram distribúcie rovnakých energií cieľového jadra a zloženého jadra je znázornený na obr. 2.3.1. Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. Energie jadra sú cieľom zloženého jadra

Energia E = Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. 1 - Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. 0 = Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. 0 označuje prebudený stav akumulačného jadra, keď je jadro zakopané - cieľ neutrónov s nulovou kinetickou energiou (931 MeV - tichá energia neutrónu). Neutrón, strácajúci sa preč z poľa = Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. 1 - Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. jadrové sily Neutrón, strácajúci sa preč z poľa = Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. 2 - Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. 0).

V dôsledku kvantovej mechaniky kože, v dôsledku prebudených úrovní, sa koža čoraz viac rozširuje, čo vedie k poslednej strednej hodine života. Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. Je jasné, do akej miery existuje určitý energetický rozsah pre neutróny, ktoré pravdepodobne budú mať rezonančné neleštenie. Diagram distribúcie rovnakých energií cieľového jadra a zloženého jadra je znázornený na obr. Keď sa šírka kvantovej roviny rovná vzdialenosti medzi rovinami, potom sa koncept rezonančného slabnutia stáva nepríjemným. S energiou na prebudenie o 8 S energiou na prebudenie stáť medzi úrovňami na dôležitých jadrách (110) Nech padne klbko reči, padá stacionárny tok neutrónov. eB Diagram distribúcie rovnakých energií cieľového jadra a zloženého jadra je znázornený na obr.. S energiou na prebudenieČo je zdrojom neutrónov, ktoré generujú kinetickú energiu v medziach E” (1¸100) S energiou na prebudenie, byť rezonančný.

Ak sme na pravej strane svetelných jadier, tak sa postavte medzi úrovne na Exc » 8 hodnota je rádovo 104

, potom. rezonančnej polymerizácii sa treba vyhnúť pri energii neutrónov E n » 10 4 Samotný leštený špendlík sa však v tomto prípade prudko mení a nevyhýba sa ani jasnému prejavu rezonancií. Pri neutrónovej kinetickej energii ~ 1 MeV sa vytvorí akumulačné jadro s excitačnou energiou približne:

E Exc » 8 v » 9 MeV. Exc » 8 V prípade takýchto energií sú vzdialenosti medzi hladinami rádovo rovnaké ako šírka hladiny, takže rezonančný efekt nastáva každý deň.

Pri izolovanej rezonancii je úroveň akumulácie neutrónov ako energie opísaná vzorcom

Breit - Wigner , odstránené metódami kvantová mechanika de A – konštantná akcia, E r – rezonančná energia neutrónu, - - Neutrónová energia, G - šírka roviny. Doživotný plán s(

) je znázornený na obr. 2.3.2. -. Závislosť obmedzenia interakcie neutrónov s jadrami vo vzťahu k energii rezonančnej sféry

Povedzme, že existujú dva výrazy (prvý je dôležité si zapamätať a druhý sa má používať rovnakým spôsobom) s rovnakými atómami (a jadrami) v tom istom sklade.

To znamená, že polohy sa rovnajú energiám hlavného

Pomer prirodzenej šírky spektrálnej čiary k energetickej hodnote prechodu (napríklad pre rezonančný prechod Z 57 -> Fe 57) je:

Je vidieť, že táto spektrálna čiara je užšia ako tá odhalená.

Ak teraz nasmerujete vnímanie iného, ​​podobného tomu prvému, obrazu, tak s vykonaním rezonujúcich myslí bude pre vás malý bod obratu. rezonančný neleštený. Je pravda, že energia uvoľnených y-kvánt presne odráža rozdiely v energiách? vshb - Ezhn.

Existujú však dva faktory, ktoré môžu spôsobiť takúto rezonanciu. Prvým faktorom je výstup, ktorý jadro dostane, keď sa vytvorí y-kvantum. Dôležité je množstvo energie R E0)/h, prezradí. Modely Valniyho zákona jadier Zbereznnya izpulsu Vimaga, Scho p, = p i(kvantový impulz je starý

p t = E y / s, E y - kvantová energia; h - jas svetla). vshb - Tom Veľkosť

R, vshb - spravidla o niekoľko rádov väčších ako G pre všetky dodatočné faktory, aby sa zabránilo rezonančnému efektu jadier (pre rovnaký príklad vshb - R/Y

- 10 5).

Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje potlačenie rezonancie, je tepelný kolaps atómov. Zvyškové jadrá môžu uvoľňovať u-kvantá, vznášajúce sa v rozstrapkanom tepelnom prostredí. Keď to povedie k chaotickému prejavu Dopplerovho javu (oddiel 1.5.2.2 a 2.8.4), dôjde k rozšíreniu línie šírenia a leštenia (do šírky uvedenej na obr. 9.10, ako D), prečo pri

izbovej teplote Toto rozšírenie je oveľa väčšie ako prirodzená šírka čiar (tenké čiary na obr. 9.10). V dôsledku toho sa môžu často prekrývať iba „chvosty“ spektrálnych čiar (pozri bodkované oblasti na obr. 9.10) a rozmazaný efekt sa stáva bezvýznamným. Úplne iný obraz bude potrebné vziať do úvahy, ak sa jadrá-jarela a jadrá-formy uvoľnia do tvrdšie telo , Napríklad do kryštálovej mriežky. Týmto spôsobom pri analýze stopy je možné vidieť, že celý kryštál ako celok je uzavretý systém. Teória efektu (pri nižších energiách y-kvant, nižšej energii väzby atómov v kryštáli) ukazuje, že pri rozvibrovaní jedného z y-kvantových jadier možno realizovať dve možnosti. Prvou možnosťou je tvorba v krištáli

pružinová šnúra , kolektívne budenie - do fonónu (oddiel 2.9.5 a ďalej 10.3.1), ktorý odoberá prebytočnú energiu y-kvantu. Toto je „nerezonančné“ kvantum.

Y-kvantum sa dá inak modifikovať, ak sa uvoľnená energia prenesie na celý kryštál (absorpcia bez prebúdzania fonónov). S týmto, vzorec (9.58) pre energetický výstup jadrovej hmoty

ja, Po uvoľnení y-kvanta teraz nahraďte makroskopickú hmotu(M"t i) kryštál, potom bude výstup prakticky rovný nule a energia y-kvanta sa bude rovnať rozdielu energie, ktorá sa nazýva homoviralita Mössbauerovho efektu (alebo Debye-Wallerov faktor), sa označuje ako

X =- - Dovzhina hvili vypustili (hlinité) kvantá.

Táto spoľahlivosť priamo (exponenciálne) súvisí s krehkosťou atómov v kryštáli.

Ako môžete zabrániť rezonančnej degradácii zmien v experimente?

Vysvetlíme si to pomocou schémy znázornenej na obr. 9.11. Je prijateľné, že slová boli reprodukované rovnakým spôsobom (rovnaké elektrón-nukleárne systémy) a nachádzajú sa v nových mysliach súčasnosti.

Je potrebné dbať na maximálnu hodnotu rezonančného leštenia, ak je potrebné pred leštením vymeniť hlinu (plynulosť výtlaku tekutiny

o = 0). V Rusku, napríklad, dzherela shodo poglinacha, toto rezonančné leštenie možno ľahko zameniť spôsobom zmeny energie viprominuvaniya pre Dopplerov efekt, pre ktorý je potrebná aj malá tekutosť Nuti“

línie zvýraznenia a leštenia Malé. 9.11.

Schéma experimentálnej nízkoenergetickej inštalácie RV pre opatrnosť

no, len G, nie

R.

Mossbauerov efekt Z mysle --- ~ 10 -12 môžete odhadnúť tekutosť tekutiny E s

nogo ruhu dzherela ta poglinacha, zdatnú zruinuvati rezonanciu. Zadajte nepriateľské čísla (v rozsahu mm/s až cm/s) a čísla: bez ohľadu na to, že sa kvantá rozširujú v dôsledku rýchlosti svetla, prúd vody s nízkou rýchlosťou zatemní rezonanciu! Intenzitu vibrácií dzherelu, ktorý prešiel ílovou fázou, je potrebné pred procesom hliny podrobiť tekutosti zmesi a možno vysledovať absorpčné Mössbauerovo alebo gama-rezonančné spektrum (spektrum hliny - obr. 9.12). .

Chemické štúdie Mössbauerovho javu a gama rezonančná spektroskopia, ktorá je na tom založená, sú diskutované v časti