PROMIENIOWANIE X A ENERGETYCZNA STRUKTURA ATOMW 1 Rura
- Slides: 24
PROMIENIOWANIE X, A ENERGETYCZNA STRUKTURA ATOMÓW 1
Rura wyładowcza; odkrycie nowego nieznanego promieniowania X, Roentgen, 1895 r. Szczegóły eksperymentu: rura umieszczona w czarnym kartonie, na zewnątrz ekran pokryty platynocyjankiem baru, wyładowanie w rurze wywołuje świecenie ekranu; pierwsze obrazy rtg duża przenikalność nowego promieniowania Promieniowanie rtg; promieniowanie elektromagnetyczne o energiach fotonu od 1 – 100 ke. V, długościach fali od 0. 1 – 10 Å 2
Przenikalność krótkofalowego promieniowania e-m, a klasyczny opis oddziaływania fali e-m z ośrodkami materialnymi: próżnia, brak absorpcji i załamania ośrodek materialny o współczynniku załamania n; absorpcja i załamanie 3
Zespolony współczynnik załamania ośrodka materialnego w pobliżu rezonansu, model Lorentza 4
Rzeczywisty współczynnik załamania typowego ośrodka materialnego, model Lorentza Dla dużych częstości n → 1, elektrony „nie nadążają” za polem elektrycznym 5
Klasycznie promieniowanie X wydaje się zupełnie nieszkodliwe (brak oddziaływania) Dlaczego w rzeczywistości jest inaczej? Kwantowa natura fali elektromagnetycznej (efekt fotoelektryczny) dla krótszej długości fali wiązka promieniowania o tej samej mocy zawiera mniejszą liczbę fotonów o większej energii; dla bardzo krótkiej długości fali obserwujemy absorpcję dużej energii (foton X) w małej objętości ośrodka Dla fal optycznych energia zaabsorbowana lokalnie jest znacznie mniejsza 6
Kwanty promieniowania e–m o tak dużej energii w atomach? Owszem, ale przejścia z udziałem wewnętrznych (nie zewnętrznych) elektronów w cięższych atomach Np. atomy wodoropodobne o dużym Z Dla Z = 30 energie przejść emisyjnych są ≤ 12. 2 ke. V seria K seria L seria M seria N n=1 n=2 n=3 n=4 7
Powstawanie serii K, L i M w widmie rentgenowskiego promieniowania charakterystycznego Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 8
Powstawanie serii K, L i M w widmie rentgenowskiego promieniowania charakterystycznego Jonizacja (strzałka do góry) Przejścia z wyższych zapełnionych poziomów na opróżniony poziom (strzałki w dół) z emisją promieniowania Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 9
Struktura subtelna w widmie promieniowania rtg zniesienie degeneracji orbitalnej (różne ekranowanie) i oddziaływanie spin – orbita Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 10
Położenia linii emisyjnych i krawędzi absorpcji dla różnych pierwiastków Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 11
Energie przejść: Ekranowanie tylko przez elektrony na niższych powłokach; 1 dla K i prawie 8 dla L Prawo Moseleya: 12
Wykres Moseleya dla krawędzi absorpcji różnych pierwiastków Rozbieżność dla większych Z – wskutek sprzężenia spin – orbita Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 13
Wytwarzanie promieni rtg, lampa rtg Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 14
Promieniowanie z lampy rtg; widmo ciągłe Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 15
Promieniowanie z lampy rtg; widmo ciągłe Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 16
Widmo ciągłe; promieniowanie hamowania Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 jądro + szybki elektron → jądro + wolny elektron + hν 17
Widmo ciągłe; promieniowanie hamowania, rozkład przestrzenny Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 18
Widmo ciągłe i liniowe, zależność od napięcia Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 19
Widmo ciągłe i liniowe, zależność od napięcia i od materiału antykatody Przykład: antykatoda z Rh Dla V 0 > 0. 5 k. V Dla V 0 > 3 k. V Dla V 0 > 23 k. V linie serii M i L linie serii M, L i K Widmo liniowe obserwujemy, gdy energia elektronów qe. V 0 (zatem także maksymalna energia kwantu X) przekracza krawędź absorpcji dla danej serii 20
Rentgenowskie widma absorpcyjne i emisyjne platyna Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 21
Efekt Augera Efekt konkurencyjny do emisji promieniowania rtg NX liczba fotonów X Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo 22 Naukowe PWN SA, Warszawa 2002
Zależność współczynnika Augera od liczby Z Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 23
Spektroskopia fotoelektronowa (XPS – X-ray Photoelectron Spectroscopy) Copyright © Springer-Verlag, The Physics of Atoms and Quanta by Hermann Haken and Hans Christoph Wolf Copyright © for the Polish edition by Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2002 24
- Zapełnianie powłok elektronowych
- Cykl braytona
- "promieniowanie elektromagnetyczne"
- Ekstynkcja a absorbancja
- Promieniowanie jednostka
- Promieniowanie wytwarzane w lampie
- Obliczanie wartości odżywczej zadania
- Povrsinski centrirana kubna resetka
- Struktura administracji publicznej w polsce
- Sjellja konsumatore dhe marketingu
- Biznesa plāna struktūra
- Budowa systemu operacyjnego
- Rni ogłoszenia
- Prvobitna ljudska zajednica
- Struktura policji
- Struktura agrarna w polsce
- Prezentacja rozgałęziona
- Struktura unii europejskiej
- Struktura e internetit
- Struktura platnog bilansa
- Olbaltumvielu funkcijas
- Centralne organy administracji rządowej
- Struktura organizacije
- Grafička struktura html dokumenta
- Polinukleotidi