Ռենտգենյան ցրման ինտենսիվությունը: Ատոմային ցրման գործոն: Ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը Ատոմների էլեկտրոնների վրա: Միակողմանի տատանման շարժումներ

Ի տարբերություն շահարկվող շահարկումների շահարկումների, Թոմսոնի մոդելը հիմնված էր ֆիզիկական փաստերի վրա, որոնք ոչ միայն արդարացնում էին մոդելը, այլեւ որոշակի ցուցումներ տվեցին ատոմում գտնվող դիակների քանակի վրա: Առաջին փաստը ցրվում է Ռենտգենյան ճառագայթներկամ, ինչպես ասաց Թոմսոնը, երկրորդային ռենտգենյան ճառագայթների առաջացումը: Թոմսոնը ռենտգեն ճառագայթահարումը համարում է էլեկտրամագնիսական իմպուլսներ: Երբ նման իմպուլսները ընկնում են էլեկտրներ պարունակող ատոմների վրա, ապա էլեկտրոններ, որոնք գալիս են արագացված շարժման մեջ, արտանետում են, քանի որ նկարագրում է լուռ բանաձեւը: Ծավալի մի բաժնում տեղակայված էլեկտրոնների կողմից մեկ միավորով արտանետվող էներգիայի քանակը կլինի

որտեղ N- ն է էլեկտրոնների քանակը (դիակ) մեկ միավորի ծավալի համար: Մյուս կողմից, էլեկտրոնի արագացումը

որտեղ e p- ն առաջնային ճառագայթման ոլորտի ինտենսիվությունն է: Հետեւաբար, ցրված ճառագայթման ինտենսիվությունը

Քանի որ միջադեպերի ճառագայթման ինտենսիվությունը ըստ մատնանշող թեորեմի, հավասար է

ապա ցրված էներգիայի հարաբերակցությունը առաջնայինին

Charles Glover Barkla1917-ին Նոբելյան մրցանակը բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթների բացման համար էր 1899-1902 թվականներին: «Ուսանող-գիտաշխատող» (շրջանավարտ ուսանող) Քեմբրիջի Թոմսոնի մոտ, եւ ահա նա հետաքրքրվեց ռենտգենյան ճառագայթներով: 1902-ին նա Լիվերպուլի համալսարանական քոլեջի ուսուցիչ էր, եւ այստեղ, 1904-ին, երկրորդական ռենտգեն ճառագայթահարումը ուսումնասիրելով, հայտնաբերեց իր բեւեռացումը, որն ամբողջովին համընկավ Թոմսոնի տեսական կանխատեսումների հետ: 1906 թվականի վերջին փորձի ընթացքում Barclay- ը ստիպեց առաջնային փաթեթը ցրել ածխածնի ատոմները: Սփռված փաթեթը ընկավ ուղղահայացորեն դեպի առաջնային ճառագայթը, եւ այստեղ կրկին ցրված էին ածխածնի հետ: Այս երրորդային ճառագայթը ամբողջովին բեւեռացված էր:

Լույսի ատոմներից ռենտգեն ճառագայթների ցրումը ուսումնասիրելը 1904-ին Barclay- ը գտավ, որ երկրորդային ճառագայթների բնույթը նույնն է, ինչ առաջնայինը: Միջնակարգ ճառագայթահարման ինտենսիվության հիմնականի համար Առաջնայինը, այն գտավ մի մեծություն, որը կախված չէ առաջնային ճառագայթումից, նյութի համամասնական խտությունից.

Թոմսոնի բանաձեւից

Բայց խտությունը \u003d n a / l, որտեղ է Ատոմի ատոմային քաշը, n- ը ատոմների քանակն է 1 սմ 3:, L- ն Ավոգադրոյի թիվն է: Հետեւաբար,

Եթե \u200b\u200bդիակների քանակը դնում է A ատոմում հավասար z, ապա n \u003d NZ եւ

Եթե \u200b\u200bմենք փոխարինենք E, M, L- ի արժեքը, ապա կգտնենք Կ. 1906-ին, երբ E եւ M համարները ճիշտ չէին հայտնի, Թոմսոնը գտել է օդի համար, որը օդ է հայտնաբերվել Z \u003d A., այսինքն, ատոմում դիակի թվի քանակը ատոմային քաշ է: 1904-ին լույսի Barclay ատոմների համար ստացված k- ի արժեքը եղել է K \u003d 0,2, Բայց 1911-ին Barclay- ը `օգտագործելով E / M- ի զտված Bayer տվյալները, E եւ L- ի արժեքները Արմատախիլ մի քանազոր Geiger, ստացվել է K \u003d 0.4, եւ, հետեւաբար Z \u003d 1/2, Ինչպես պարզվեց, այս հարաբերակցությունը լավ է իրականացվում լույսի միջուկի դաշտում (բացառությամբ ջրածնի):

Թոմսոնի տեսությունը օգնեց հասկանալ մի շարք հարցեր, բայց նույնիսկ ավելի շատ խնդիրներ չկարգավորված են: Այս մոդելի վճռական հարվածը հասցվել է 1911-ի Ռադերֆորդի փորձերի արդյունքում, որոնց վրա նշված կլինի:

Նմանատիպ օղակաձեւ ATOM- ը 1903-ին առաջարկեց ճապոնական ֆիզիկոսի կողմից Նագավա Նա առաջարկեց, որ ատոմի կենտրոնում կա դրական լիցք, որի շուրջ էլեկտրոնի օղակները նման են Սատուրնի օղակների նման: Նրան հաջողվել է հաշվարկել էլեկտրատների կողմից կատարված տատանումների ժամանակահատվածները `իրենց ուղեծրերի փոքր տեղաշարժերով: Այսպիսով ձեռք բերված հաճախականությունները, քիչ թե շատ մոտավորապես նկարագրված են որոշ տարրերի սպեկտրային տողերը *:

* (Հարկ է նաեւ նշել, որ ատոմի մոլորակային մոդելը առաջարկվել է 1901 թ. J. Perenom. Նա նշեց Նոբելյան դասախոսության այս փորձը, կարդացեք 1926 թվականի դեկտեմբերի 11-ին:)

1905 թ. Սեպտեմբերի 25-ին գերմանացի բնագետների եւ բժիշկների 77-րդ համագումարում, «Վ.-ի» զեկույցով: Այս զեկույցում նա, ի դեպ, ասաց հետեւյալը. «Սպեկտրային գծերի բացատրությունը կարեւոր է նաեւ էլեկտրոնային տեսության համար: Քանի որ յուրաքանչյուր տարրը համապատասխանում է սպեկտրային գծերի որոշակի խմբին, որը արտանետում է փայլը, ապա յուրաքանչյուր ատոմ պետք է ներկայացնի մշտական \u200b\u200bհամակարգ: Դա ատոմ ներկայացնելու ամենադյուրին միջոցը կլինի դրական լիցքավորված կենտրոնից, որը բաղկացած է, ինչպես մոլորակները, բացասական էլեկտրացիները: Բայց նման համակարգը չի կարող անփոփոխ լինել Res առագայթված էներգիայի պատճառով: Հետեւաբար, մենք ստիպված ենք լինում անդրադառնալ համակարգին, որի միջոցով էլեկտրոնները գտնվում են հարաբերական խաղաղության մեջ կամ ունեն աննշան արագություններ »:

Դրանք ավելի շատ ավելի մեծանում են, քանի որ հայտնաբերվում են ճառագայթահարման եւ ատոմների նոր խորհրդավոր հատկությունները:

Համար Աշխատեք բարձրացված սթրեսներումԻնչպես սովորական սթրեսի ճառագայթագրությամբ, անհրաժեշտ է օգտագործել բոլոր հայտնի եղանակները `ցրված ռենտգեն ճառագայթահարման դեմ պայքարի համար:

թիվ Ցրված ռենտգենյան ճառագայթներ Այն նվազում է ազդեցության դաշտի անկմամբ, որը ձեռք է բերվում ռենտգենյան ճառագայթների գործառնական փաթեթի տրամագծով սահմանափակումով: Բացահայտման դաշտի անկմամբ, իր հերթին, ռենտգենյան պատկերի լուծումը բարելավվում է, այսինքն `մասի որոշված \u200b\u200bմասի նվազագույն չափը նվազում է: Ռենտգենյան ճառագայթների աշխատանքային փաթեթի տրամագծով սահմանափակել, փոխարինելի դիֆրագմները կամ խողովակները բավարար չեն:

Նվազեցնել քանակությունը Ցրված ռենտգենյան ճառագայթներ Այն պետք է կիրառվի հնարավորության դեպքում: Երբ սեղմում է, ուսումնասիրության ներքո օբյեկտի հաստությունը նվազում է, եւ, իհարկե, այն դառնում է ավելի փոքր, այն դառնում է ավելի քիչ կենտրոններ, ցրված ռենտգեն ճառագայթների ձեւավորման համար: Սեղմման համար օգտագործվում են հատուկ սեղմման գոտիներ, որոնք ներառված են ճառագայթային ախտորոշիչ ապարատում, բայց դրանք հաճախ չեն օգտագործվում բավարար չափով:

Ցրված ճառագայթման քանակը Այն նվազում է ռենտգենյան խողովակի եւ ֆիլմի միջեւ աճող հեռավորության վրա: Այս հեռավորության վրա աճով եւ համապատասխան դիֆրագմատիզացումը ստացվում է ավելի քիչ, որը բաղկացած է ռենտգենյան ճառագայթների աշխատանքային փունջի կողմում: Ռենտգենյան խողովակի եւ ֆիլմի միջեւ հեռավորության վրա աճով անհրաժեշտ է նվազեցնել ազդեցության դաշտը նվազագույն հնարավոր չափերի: Այն չպետք է «կտրվի» ուսումնասիրության ենթակա տարածքը:

Այս նպատակով, վերջինի Շինություններ Ռենտգենյան ախտորոշիչ սարքերը տրամադրվում են բուրգաձեւ խողովակ `թեթեւ հարյուրավորով: Դրանով դա ձեռք է բերվում ոչ միայն սահմանափակել շարժական տարածքը ռենտգենյան պատկերի որակը բարելավելու համար, բայց նաեւ բացառված է մարդու մարմնի այդ մասերի չափազանց մեծ ճառագայթումը, որոնք ենթակա չեն ռադիոգրաֆիայի:

Նվազեցնել քանակությունը Ցրված ռենտգենյան ճառագայթներ Օբյեկտի ուսումնասիրված մասը պետք է հնարավորինս մոտ լինի ռենտգենյան ֆիլմին: Սա չի տարածվում ռենտգենյան պատկերի անմիջական աճով ռենտգենոգրաֆիայի վրա: Պատկերի անմիջական աճով ռադիոգրաֆիկոգրաֆիկով ցրված ուսումնասիրությունը գործնականում չի հասնում ռենտգենյան ֆիլմի:

Ավազ պայուսակներ Ամրացում Ուսումնասիրվող օբյեկտը անհրաժեշտ է հետագա տեղադրել ձայներիզից, քանի որ ավազը լավ միջոց է `ցրված ռենտգեն ճառագայթահարման ձեւավորման համար:

ՌադիոգրաֆիկայովԱրտադրվում է սեղանի վրա, առանց խցանման վանդակավոր օգտագործելու, ձայներիզով կամ ծրարով ֆիլմի տակ պետք է մղվեն լուսավորվող ռետինե մի թերթիկ, որը հնարավոր է մեծ չափսերով:
Կլանման համար Ցրված ռենտգենյան ճառագայթներ Ուսումնասիրեք ռենտգենյան ճառագայթները, որոնք կլանում են այս ճառագայթները, երբ դրանք դուրս են գալիս մարդու մարմնից:

Վարպետության տեխնոլոգիա Ռենտգենյան նկարների արտադրություն Ռենտգենյան խողովակի վրա բարձրացված լարման միջոցով դա այն ուղին է, որը մեզ բերում է իդեալական ռենտգենյան հերթափոխի, այսինքն, այսպիսի լուսանկար, որը հստակ տեսանելի է մանրամասների եւ ոսկորների եւ փափուկ հյուսվածքների մեջ:

Դիֆուզիոն ցրման ռենտգենյան ճառագայթներ - Ռենտգեն ճառագայթների ճառագայթների ցրումը ուղղություններով, քանի որ Ryh- ը չի կատարվում Bragg - Wolfa վիճակը.

Պարբերական տեղերում տեղակայված ալիքների ատոմների իդեալական բյուրեղային, առաձգական ցրման մեջ: Գրիլներ, միայն վճռականության պատճառով: Ուղղություններ: Վեկտոր Գ.Համընկնում են վերադարձի ցանցի եզրագծի ուղղություններով Գամասեղ: Q \u003d k. 2 -Կ. 1, որտեղ Կ. 1 I. Կ. 2 - համապատասխանաբար ընկնելու եւ ցրված ալիքների ալիքի վեկտորներ: Հակադարձ վանդակ տիեզերքում ցրման ինտենսիվության բաշխումը Laue- ի D- ձեւավորված գագաթների մի շարք է `հակառակ վանդակապատերի հանգույցներում: Gr իդային հանգույցներից ատոմների տեղաշարժերը խախտում են բյուրեղի պարբերականությունը եւ միջամտությունը: Պատկերը փոխվում է: Այս դեպքում, ցրման ինտենսիվության բաշխման մեջ, առավելագույնը `Maxima- ի հետ միասին (համառ, եթե աղավաղված բյուրեղում կարող եք ընտրել միջին պարբերական), հայտնվում է սահուն բաղադրիչ) I 1 (Q)Համապատասխան D. R- ին: Ռ. լ. բյուրեղի անկատարության վրա:

Էլաստիկ ցրման հետ մեկտեղ, Դ. Ռ. Ռ. լ. Դա կարող է պայմանավորված լինել բյուրեղի էլեկտրոնային փոխարինման հուզմունքով ուղեկցող անելաստիկ գործընթացներով, I.E. Compton Scattering (տես Compton Effect) եւ ցրվելով պլազմային հուզմունքով (տես Solid-State Plasma), Օգտագործելով հաշվարկներ կամ հատուկներ: Փորձեր Այս բաղադրիչները կարող են բացառվել, հատկացնել D.P. Ռ. լ. բյուրեղի անկատարության վրա: Ամորֆի, հեղուկ եւ գազային նյութերի մեջ, որտեղ երկարաժամկետ կարգ չկա, ցրումը միայն տարածվում է:

Ինտենսիվության բաշխում I 1 (q) Դ. Ռ. Ռ. լ. բյուրեղյա արժեքների լայն տեսականիով Գ.Հակադարձ վանդակավոր կամ մի քանի բջիջների ամբողջ տարրական բջիջին համապատասխան, պարունակում է մանրամասն տեղեկություններ բյուրեղի եւ դրա թերությունների բնութագրերի վերաբերյալ: Փորձարարական I 1 (q) Դա կարելի է ձեռք բերել `օգտագործելով մոնոխրոմ օգտագործող մեթոդ: Ռենտգենյան ճառագայթներ եւ թույլ տալով պտտել բյուրեղը տարբեր առանցքների շուրջ եւ փոխել ալիքի վեկտորների ուղղությունները k 1, k 2, տարբեր, տ. O., Գ. Արժեքների լայն տեսականիով: Կարելի է ստանալ ավելի քիչ մանրամասն տեղեկություններ Debye - Sherryra մեթոդ կամ Laue մեթոդ.

Կատարյալ բյուրեղային D.r.l. միայն ջերմային տեղաշարժերի եւ Զրոյական տատանումներ Ցանցի ատոմները եւ կարող են կապված լինել մեկ կամ մի քանիսի արտանետումների եւ կլանման գործընթացների հետ: , Փոքր ժամանակ Գ. Osn. Դերը խաղում է միակողմանի ցրումը, եւ միայն հնչյունները ոգեւորված են կամ անհետանում: q \u003d q-gորտեղ Գամասեղ-Երակցեք հակադարձ վանդակ, մոտակա Գ., Նման ցրման ինտենսիվությունը Ես 1t ( Գ.) Մեկ-միջուկային իդեալական բյուրեղների դեպքում որոշվում է F-Loi- ի կողմից

Որտեղ Ն. - տարրական բյուրեղյա բջիջների քանակը, Զ.-Առաջարկվող ամպլիտուդիտ, - Debye Waller Factor, t - ատոմի զանգվածը, - Սկսվում է եւ. Հեռախոսազանգերի վեկտորներ Ամբ.ալիքի վեկտոր ունեցող ճյուղեր Գ., Փոքր Գ. Հաճախություններ, այսինքն, հակառակ վանդակավոր հանգույցներին մոտենալիս, որպես 1 / Գ. 2-ը Վեկտորների համար որոշում Գ., զուգահեռ կամ ուղղահայաց ուղղություններ, խորանարդ բյուրեղներում, որտեղ այն հստակ սահմանված է նկատառումներով, այս ուղղությունների համար կարող եք գտնել տատանվող հաճախականություններ:

Nonideal բյուրեղներում վերջնական ծավալային թերությունները հանգեցնում են ճիշտ արտացոլումների ինտենսիվության թուլացման: Ես 0 (Գ.) Եւ d.r.r.l. I 1 (q) Ստատիկ: Թերությունների հետեւանքով առաջացած կառուցվածքային ամպլիտուդների տեղաշարժեր եւ փոփոխություններ ( Ս. - Բջջային համարը `արատների, -անոց կամ թերության կողմնորոշում): Թույլ խեղաթյուրված բյուրեղներով, թերությունների ցածր կոնցենտրացիայով (բյուրեղի բյուրեղում) եւ Ինտենսիվություն d.r.r.l.

Որտեղ եւ -ոմպոնետներ Fourier:

Տեղահանման նվազում հեռավորության վրա Ռ. թերությունից, որպես 1 / Ռ. 2, որպես արդյունք, փոքր Գ. եւ հակառակ վանդակավոր հանգույցների մոտ I 1 (q) ավելանում է որպես 1 / Գ. 2-ը Անկյուն հակում I 1 (q) որակապես տարբերվում է տարբեր տեսակի եւ սիմետրիայի թերությունների եւ արժեքի համար I 1 (q) Որոշում է խեղաթյուրման բալությունը թերության շուրջ: Ուսումնական բաշխում I 1 (q) Բյուրեղներում պարունակող բյուրեղներում (օրինակ, միջպետական \u200b\u200bատոմներ եւ ճառագայթային ատոմներ եւ թափանցիկ նյութեր, թույլ պինդ լուծույթներում անմաքուր ատոմները) հնարավորություն են տալիս մանրամասն տեղեկություններ ստանալ ադմինների ձեւավորման ձեւավորման ձեւավորման մասին Թերությունները, տենպորներ Dipoles ուժերը, K-Fish- ի թերությունները գործում են բյուրեղի վրա:

Խմբի ինտենսիվության կետի թերությունները համատեղելիս I 1. Փոքր տարածքում Գ. Դա մեծապես մեծանում է, բայց պարզվում է, որ կենտրոնացած է իր հանգույցների մոտ հակառակ վանդակավորության տարածության համեմատաբար փոքր տարածքներում, եւ երբ ( R 0 - Արատակի չափերը արագորեն նվազում են:

Ինտենսիվ դ. Ռ. Ռ. լ. Դա հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել չափսերը, ձեւը եւ այլն, ծերացման լուծույթներում երկրորդ փուլի մասնիկների բնութագրերը: Փոքր շառավղով օղակները ճառագայթահարված կամ դեֆորմացման մեջ: Նյութեր:

Դա նշանակում է: Բյուրեղի մեծ թերությունների կոնցենտրացիաները շատ աղավաղված են ոչ միայն տեղական, այլեւ թերությունների, այլեւ ընդհանուր առմամբ, նրա ծավալի մեծ մասում: Արդյունքում, դեբետային գործոնը Waller- ն է եւ ճիշտ արտացոլումների ինտենսիվությունը I 0. էքսպոզիցիոնորեն նվազում եւ բաշխում I 1 (q) Որակալիորեն վերակառուցվում է, ձեւավորելով հակադարձ վանդակավոր հանգույցներից տեղահանված բազմաթիվ գագաթներ, ապա ռիյի լայնությունը կախված է թերությունների չափից եւ կենտրոնացումից: Փորձարարորեն նրանք ընկալվում են որպես համաձայնեցված Bragg Peaks (Quasilia պարտքի մասին), եւ որոշ դեպքերում նկատվում է դիֆրակցիա: Կրկնակի գագաթներից բաղկացած զույգեր Ես 0 I. I 1., Այս հետեւանքները դրսեւորվում են ծերացող համաձուլվածքների եւ ճառագայթային նյութերի մեջ:

Համակենտրոնում: Լուծումներ, մեկ բաղադրիչ պատվիրված բյուրեղներ, Ferroelectric Nonideality ոչ տեղակայման պատճառով: Թերություններ, եւ Ֆլուկուզ: Համակենտրոնացման եւ ներքին շնչափողություններ: Պարամետրեր I. I 1 (q) Հարմար է դիտարկել որպես ցրվածություն Գ., Հեղուկ: Այս պարամետրերի ալիքը ( q \u003d q-g), Օրինակ, A - B- ի երկուական լուծույթներում բջիջում մեկ ատոմով ստատիկում ցրվելու տարածման մեջ: տեղաշարժեր

Որտեղ Զ. АI ԶA եւ B ցրման գործոններ դեպի - Կապի համակենտրոնացման պարամետրեր, - ցանցի վեկտորով առանձնացված հանգույցների զույգի փոխարինման հավանականությունը բայց, Atoms A. նույնականացնել I 1 (q) Հակադարձ վանդակների ամբողջ խցում եւ Fourier Fourier վերափոխումը իրականացնելով, կարող եք գտնել պառակտման համար: Համակարգում: ոլորտներ Ցրվելով վիճակագրության վրա: Օֆսեթները բացառվում են ինտենսիվության տվյալների հիման վրա I 1 (q) մի քանիսում Հակադարձ վանդակների բջիջներ: Բաշխումներ I 1 (q) Կարող է օգտագործվել նաեւ: Տարբերության համար էներգիայի բնութագրերը բայց Զուգահեռ փոխազդեցության մոդելի եւ դրա ջերմոդինամիկայի մեջ: Հատկություններ: Հատկություններ d.r.r.l. Մետաղ Լուծումները թույլ են տվել զարգանալ: Հետազոտության մեթոդ Ֆերմայի մակերեսը Ալյումիններ:

2-րդ տեսակի եւ քննադատության փուլին մոտ գտնվող պետություններում տեղակայված համակարգերում: Մուտքի կորերի վրա միավորներ, տատանումները կտրուկ աճում են եւ դառնում լայնածավալ: Դրանք ստեղծում են ինտենսիվ քննադատություն: Դ. Ռ. Ռ. լ. Հակադարձ վանդակավոր հանգույցների հարեւանությամբ: Նրա հետազոտությունը թույլ է տալիս կարեւոր տեղեկություններ ստանալ փուլային անցումային եւ ջերմոդինամիկ վարքի հատկությունների վերաբերյալ: Արժեքները անցումային կետերի մոտ:

Տարածել ցրումը ջերմային նեյտրոնների վրա վիճակագրությամբ: D. R- ին նման տարերոգենները Ռ. լ. եւ նկարագրված է նման F-Las- ի կողմից: Նեյտրոնային ցրման ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել դինամիկան: Ատոմների եւ տատանումների տատանումների բնութագրերը: ոչ հարազատներ (տես Թերի ցրող նեյտրոններ).

Լուսավորված. James R. Ռենտգենյան դիֆրակցիայի օպտիկական սկզբունքները `մեկ. անգլերենից, M., 1950; Իվոնոնովա Վ. I., Revkivich G. P., Ռենտգենյան ցրման տեսություն, 2 Էդ., Մ., 1978; Էվոնոնովա Վ. I., Կացնելսոն Ա., Միջին պատվեր պինդ լուծումներով, Մ., 1977; Cauli J., ֆիզիկայի դիֆրակցիա, մեկ. անգլերենից, Մ., 1979; Crimpants M A., ռենտգենյան ճառագայթների եւ նեյտրոնների դիֆրոններ ոչ-ոռլանդական բյուրեղներում, Կ., 1983; Ռենտգենյան ճառագայթների եւ նեյտրոնների ցրումը եւ չեզոքոնները չմշակված անթափանցելիության տատանումների անթափանցելիության վրա, Կ., 1984:

Մ. Ա. Krivlazy.

Ex \u003d ex0 cos (wt - k0 z + j0) ey \u003d ey0 cos (WT - K0 Z + J0)

BX \u003d BX0 COS (WT - K0 Z + J0) by \u003d BY0 COS (WT - K0 Z + J0)

Որտեղ է ժամանակը, W- ն էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հաճախականությունն է, K0- ը ալիքի համարն է, J0 - նախնական փուլը: Ալիքի համարը վեյլի վեկտորի մոդուլ է եւ հակադարձ համամասնական ալիքի երկարությամբ k0 \u003d 2π / լ: Նախնական փուլի թվային արժեքը կախված է T0 \u003d 0 ժամանակի սկզբնական կետի ընտրությունից: EX0, EY0, BX0- ի, BY0- ի արժեքները էլեկտրական եւ մագնիսական ալիքի երկարությունների համապատասխան բաղադրիչների (3.16) ռազմեր են:

Այսպիսով, բոլոր բաղադրիչները (3.16) հարթ էլեկտրամագնիսական ալիքով նկարագրվում են ձեւի տարրական ներդաշնակ գործառույթների կողմից.

Y \u003d A0 COS (WT - KZ + J0) (3.17)

Հաշվի առեք, թե ինչպես է գտնվում մանկական մոնոխրոմ ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը `ուսումնասիրության ներքո նմուշի ատոմների բազմազանության վրա (մոլեկուլով, վերջավոր ծավալային բյուրեղի եւ այլն): Էլեկտրամագնիսական ալիքի փոխազդեցությունը Ատոմների էլեկտրոնների հետ հանգեցնում է միջնակարգ (ցրված) էլեկտրամագնիսական ալիքների սերնդի: Ըստ դասական էլեկտրոդինամիկայի, առանձին էլեկտրոնի ցրումը տեղի է ունենում 4P մարմնի անկյունում եւ ունի էական անիսոտրոպ: Եթե \u200b\u200bառաջնային ռենտգեն ճառագայթահարումը բեւեռացված չէ, ցրված ալիքի ճառագայթահարման հոսքի խտությունը նկարագրված է հետեւյալ գործառույթով

(3.18)

որտեղ i0- ը առաջնային ճառագայթման հոսքի խտությունն է, R- ը ցրման կետից հեռավորության վրա է ցրված ճառագայթման գրանցման վայրը, Q- ը բեւեռային ցրման անկյուն է, որը հաշվարկվում է ինքնաթիռի ալիքի վեկտորի ուղղությամբ ալիքի K0 (տես Նկար 3.6): Պարամետր

»2.818 × 10-6 NM (3. 19)

Պատմականորեն, դասական էլեկտրոնի շառավիղ:

Նկար.3.6. Բեւեռային ցրման անկյունային ալիքը հարթ առաջնային ալիքի վրա փոքր CRIDES ճանապարհի վրա:

Որոշ անկյուն Q սահմանում է տարածության մեջ կոնաձեւ մակերես: Ատոմի ներսում էլեկտրոնների փոխկապակցված տեղաշարժը բարդացնում է ցրված ճառագայթահարման անիսոտրոպը: Ռենտգենյան ալիքի ամպլիտուդը, տարածված ատոմը, արտահայտվում է օգտագործելով ալիքի երկարության եւ բեւեռային անկյունի գործառույթը F (Q, L), որը կոչվում է ատոմային լայնություն:

Այսպիսով, ռենտգեն ալիքի ինտենսիվության, ցրված ատոմի ինտենսիվության անկյունային բաշխումը արտահայտվում է բանաձեւով

(3. 20)

եւ ունի առանցքային սիմետրիա K0- ի առաջնային ալիքի ալիքի վեկտորի ղեկավարության համեմատ: Ատոմային ամպլիտուդ F 2-ի հրապարակը կոչվում է միջուկային գործոն:

Որպես կանոն, ռենտգենյան կառուցվածքային եւ ռենտգենյան հետազոտությունների փորձարարական կայանքներում, ցրված ռենտգենյան ճառագայթների դետեկտորը գտնվում է R- ի հեռավորության վրա, որը զգալիորեն գերազանցում է ցրման նմուշի չափերը: Նման դեպքերում դետեկտորի մուտքային պատուհանը կտրում է ցրված ալիքի մշտական \u200b\u200bփուլի մակերեսից մի տարր, որը կարող է տեղադրվել բարձր ճշգրտությամբ:

Նկար.3.8. Ռենտգենյան ճառագայթների երկրաչափական ցրող դիագրամը 1 նմուշի ատոմների վրա `դիֆրակցիայի դիֆրակցման պայմաններում:

2 - Ռենտգեն դետեկտոր, K0 - ալիքի վեկտոր առաջնային ռենտգենյան ճառագայթների ալիք, բար նետերը պատկերում են առաջնային ռենտգենյան ճառագայթների հոսքերը, շտրիխ կետային ճառագայթների հոսքերը: Circles նշում են ուսումնասիրության ներքո նմուշի ատոմները:

Բացի այդ, ճառագայթահարված նմուշի հարակից ատոմների միջեւ հեռավորությունները մի քանի կարգադրություններ են, քան դետեկտորի մուտքի պատուհանի տրամագիծը պակաս:

Հետեւաբար, գրանցման այս երկրաչափության մեջ դետեկտորը ընկալում է անհատական \u200b\u200bատոմների կողմից ցրված հարթ ալիքների հոսքը, եւ բոլոր ցրված ալիքների ալիքի վեկտորները կարելի է համարել բարձր ճշգրտությամբ:

Ռենտգենյան ճառագայթների ցրման եւ դրանց գրանցման վերը նշված առանձնահատկությունները պատմականորեն ստացել են Fraunhofer- ի դիֆրակցիայի անունը: Ատոմային կառույցներում ռենտգենյան ցրման գործընթացի այս մոտավոր նկարագրությունը թույլ է տալիս հաշվարկել դիֆրակցիոն օրինակը (ցրված ճառագայթահարման ինտենսիվության անկյունային բաշխումը) բարձր ճշգրտությամբ: Ապացույցն այն է, որ դիֆրակցիայի դիֆրակցիայի մոտարկումը հիմնված է նյութի ռենտգենյան դիֆրակցիայի մեթոդների վրա, որոնք թույլ են տալիս որոշել բյուրեղների տարրական բջիջների պարամետրերը `ատոմների կոորդինատները հաշվարկելու համար , որոշելու բյուրեղների թերության բնութագրերը եւ այլն:

Դիտարկենք փոքր չափի բյուրեղային նմուշը, որը պարունակում է կոնկրետ քանակությամբ n ատոմներ հատուկ քիմիական համարով:

Ներկայացնում ենք ուղղանկյուն կոորդինատային համակարգ: Դրա սկիզբը համատեղելի է ատոմներից մեկի կենտրոնի հետ: Ատոմի (ցրման կենտրոնի) յուրաքանչյուր կենտրոնի դիրքը սահմանվում է երեք կոորդինատներով: XJ, YJ, ZJ, որտեղ J- ն է ատոմի հաջորդականությունը:

Թող ուսումնասիրության ներքո գտնվող նմուշը ենթարկվի Flat Freating X-Ray ալիքի, Wave Vector K0- ով, որն ուղղված է ընտրված համակարգված համակարգի օզ առանցքին զուգահեռ: Այս դեպքում առաջնային ալիքը ներկայացված է ձեւի գործառույթով (3.17):

Ատոմների վրա ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը կարող է լինել ինչպես անկայուն, այնպես էլ առաձգական: Էլաստիկ ցրումը տեղի է ունենում առանց ռենտգեն ճառագայթահարման ալիքի երկարությունը փոխելու: Անտեսանելի ցրմամբ ճառագայթային ալիքի երկարությունը մեծանում է, իսկ երկրորդային ալիքները անհամատեղելի են: Հետեւյալը համարվում է միայն ռենտգենյան ճառագայթների առաձգական ցրումը ատոմների վրա:

Նշեք L - Հեռավորությունը կոորդինատների սկզբից դետեկտորին: Առաջարկում ենք, որ կատարվեն Fraunhofer- ի դիֆրակցիայի պայմանները: Սա, մասնավորապես, նշանակում է, որ ճառագայթահարված նմուշի ատոմների միջեւ առավելագույն հեռավորությունը հեռավորության վրա պակաս մեծության կարգի է, քան հեռավորությունը L. Այս դեպքում դետեկտորի զգայուն տարրը ենթարկվում է զուգահեռ ալիքի վեկտորներով: Բոլոր վեկտորների մոդուլները հավասար են ալիքի վեկտորի K0 \u003d 2π / լ մոդուլին:

Յուրաքանչյուր հարթ ալիք հաճախականությամբ առաջացնում է ներդաշնակ տատանում

(3.21)

Եթե \u200b\u200bառաջնային ալիքը բավարար չափով մոտենան հարթ ներդաշնակության, ապա համահունչ է բոլոր երկրորդական (ցրված ատոմները) ալիքները: Բազմաթիվ ալիքների փուլերի տարբերությունը կախված է այս ալիքների ընթացքի տարբերությունից:

Մենք կանցկացնենք կոորդինատների սկզբից մինչեւ դետեկտորի մուտքի պատուհանի գտնվելու վայրը օժանդակ առանցքը կամ. Այնուհետեւ այս առանցքի ուղղությամբ տարածված յուրաքանչյուր երկրորդական տարածումը կարելի է նկարագրել գործառույթով

y \u003d A1 FCOS (WT- KR + J0) (3.22)

Այն դեպքում, երբ A1 ամպլիտուդը կախված է առաջնային ալիքի A0- ի ամպլիտուդից, իսկ J3 սկզբնական փուլը նույնն է բոլոր երկրորդական ալիքների համար:

Համակարգումների սկզբում ատոմի կողմից արտանետվող երկրորդական ալիքը կստեղծի գործառույթով նկարագրված դետեկտորի զգայուն տարրի տատանում

A1 F (Q) COS (WT - KL + J0) (3.23)

Երկրորդային այլ ալիքները կստեղծեն տատանումներ նույն հաճախության մեջ (3.21), բայց տարբերվում են գործառույթից (3.23) փուլային հերթափոխով, որն իր հերթին կախված է երկրորդական ալիքների ընթացքում:

Որոշակի ուղղությամբ շարժվող հարթ համահունչ մոնոխրոմային ալիքների համակարգի համար, հարաբերական փուլային հերթափոխը DJ- ն ուղղակիորեն համամասն է DL- ի դասընթացի տարբերությանը

DJ \u003d k × dl (3.24)

որտեղ k- ը ալիքի համար է

k \u003d 2π / լ. (3.25)

Երկրորդային ալիքների ընթացքում (3.23) տարբերությունը հաշվարկելու համար, նախ ենթադրեք, որ ճառագայթահարված նմուշը Ատոմների միակողմանի շղթա է, որը գտնվում է եզի կոորդինատների առանցքի երկայնքով (տես Նկար 3.9): Ատոմային կոորդինատները սահմանվում են թվերով XI, (j \u003d 0, 1, ..., n - 1), որտեղ x0 \u003d 0. առաջնային հարթ ալիքի մշտական \u200b\u200bփուլի մակերեսը զուգահեռ է ատոմների շղթան եւ Wave Vector K0- ը ուղղահայաց է դրան:

Մենք կհամոզվենք հարթ դիֆրակցիայի օրինակին, այսինքն: Fig.3.9- ում ցուցադրված ինքնաթիռում ցրված ճառագայթահարման ինտենսիվության անկյունային բաշխումը: Այս դեպքում դետեկտորի գտնվելու վայրի կողմնորոշումը (այլ կերպ ասած, օժանդակ կամ) սահմանված է ցրման անկյունով, որը հաշվարկվում է Օզ առանցքից, ես: Առաջնային ալիքի ալիքի վեկտորի K0 ուղղությունից:

Նկար.3.9. Ատոմների ուղիղ շղթայի վրա կանխորոշված \u200b\u200bինքնաթիռում դիֆրակցիոն դիֆրացիայի երկրաչափական դիագրամը

Առանց պատճառաբանության ընդհանրության կորստի, կարելի է ենթադրել, որ բոլոր ատոմները տեղակայված են աջ կեսի վրա: (բացառությամբ կոորդինատների կենտրոնում տեղակայված ատոմի):

Քանի որ դիֆրակցիայի դիֆրակցիայի դիֆրակցման պայմանները կատարվում են, ատոմների կողմից ցրված բոլոր ալիքների վեկտորները դետեկտորային մուտքագրման պատուհանի մեջ են ընկնում զուգահեռ ալիքի վեկտորներով:

Գծապատկեր 3.9 Հետեւում է, որ XI կոորդինատով ատոմով արտանետվող ալիքը հեռավորություն է փոխանցում L - Xisin Detector- ի (Q): Հետեւաբար, XI կոորդինատով ատոմով արտանետվող միջնակարգ ալիքի հետեւանքով առաջացած դետեկտորի զգայուն տարրի տատանումը նկարագրված է գործառույթով

A1 F (Q) COS (WT - K (L-XJ Sin (Q)) + J0) (3.26)

Նմանատիպ տեսակներ ունեն մնացած ցրված ալիքները, մուտքագրելով դետեկտոր պատուհանը, որը գտնվում է տվյալ դիրքում:

Նախնական փուլի J1 մեծությունը որոշվում է, ըստ էության, ժամանակի սկզբի կետը: Ոչինչ չի խանգարում J0- ի հավասար ընտրությունը .KL. Այնուհետեւ ներկա կլինի դետեկտորի զգայուն տարրի շարժը

(3.27)

Սա նշանակում է, որ Ատոմների կողմից ալիքների կողմից ցրված ալիքների շարժման տարբերությունը `կոորդինատներով XI եւ X0- ով ,xisin (Q), եւ համապատասխան փուլային տարբերությունը հավասար է kxisin (Q):

Ռենտոմագնիսական ալիքների հաճախականության w տատանումները շատ մեծ են: Ալիքի երկարությամբ L \u003d lement- ի ռենտգենյան ճառագայթների համար, մեծության համար հաճախականությունը `1019 S-1: Ժամանակակից սարքավորումները չեն կարող չափել էլեկտրական եւ մագնիսական դաշտերի ակնթարթային արժեքները (1) դաշտերում նման արագ փոփոխություններով, ուստի բոլոր ռենտգեն դետեկտորները գրանցում են էլեկտրամագնիսական տատանումների ամպլիտուդության հրապարակի միջին արժեքը:

Ռենտգեն ճառագայթումը կոչվում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ, մոտավորապես 80-ից 10 -5 նմ երկարությամբ: Ամենահեռավոր ռենտգեն ճառագայթահարումը համընկնվում է կարճ ալիքի ուլտրամանուշակագույնի, կարճ ալիքով `երկար-ալիքի γ-ճառագայթում: Հցախածության մեթոդով ռենտգենյան ճառագայթները բաժանվում են արգելակման եւ բնութագրման:

31.1. Ռենտգենյան խողովակի սարքը: Արգելակի ռենտգենյան ճառագայթներ

Ռենտգեն ճառագայթահարման ամենատարածված աղբյուրը ռենտգենյան խողովակ է, որը երկշաբլերով պատվացույց սարք է (Նկար 31.1): Ջեռուցվող կաթոդ 1 Դատարկում է էլեկտրոնները 4. ANODE 2, որը կոչվում է հաճախ հակառատ, ունի հակված մակերես, որի արդյունքում ռենտգեն ճառագայթումը ուղղորդելու համար 3 Խողովակի առանցքի անկյան տակ: Անոդը պատրաստված է հօգուտ նյութից `էլեկտրոնների կողմից արտադրված ջերմության հեռացման համար: Հակահետեւակային մակերեսը պատրաստված է հրակայուն նյութերից, որոնք ունեն Mendeleev աղյուսակում ատոմի մեծ հաջորդական քանակ, օրինակ, վոլֆրամից: Որոշ դեպքերում անոդը հատուկ սառչում է ջրով կամ յուղով:

Ախտորոշիչ խողովակների համար կարեւոր է ռենտգենյան աղբյուրի աղբյուրը, որին կարելի է հասնել `էլեկտրոններ կենտրոնացնելով հնաոճ: Հետեւաբար, անհրաժեշտ է հաշվի առնել երկու հակառակ առաջադրանք. Մի կողմից, էլեկտրոնները պետք է ընկնեն մեկ տեղով անոդի վրա, մյուս կողմից, գերտաքացումն կանխելու համար, ցանկալի է բաշխել ինքնաթիռի տարբեր մասերով: Քանի որ հետաքրքիր տեխնիկական լուծումներից մեկը ռենտգենյան խողովակ է պտտվող անոդով (Նկար 31.2):

Էլեկտրոնի դանդաղեցման արդյունքում (կամ այլ լիցքավորված մասնիկների) արդյունքում տեղի են ունենում ատոմային միջուկի եւ ատոմային նյութի ատոմային էլեկտրոնների էլեկտրաստատիկ դաշտը Արգելակի ռենտգեն:

Մեխանիզմը կարելի է բացատրել հետեւյալ կերպ. Շարժվող էլեկտրական լիցքով միացված է մագնիսական դաշտ, որի ինդուկցիան կախված է էլեկտրոնի արագությունից: Երբ արգելակվում է, մագնիսական

Ներածություն եւ Մաքսվելի տեսության համաձայն, հայտնվում է էլեկտրամագնիսական ալիք:

Էլեկտրոններ արգելակելիս էներգիայի միայն մի մասը գնում է ռենտգեն ճառագայթահարման ֆոտոնի ստեղծմանը, մյուս մասը ծախսվում է անոդի ջեռուցման վրա: Քանի որ այս մասերի միջեւ հարաբերակցությունը պատահական է, ապա մեծ թվով էլեկտրոններ արգելակելիս ձեւավորվում է ռենտգեն ճառագայթահարման շարունակական սպեկտր: Այս կապակցությամբ արգելակման ճառագայթումը կոչվում է նաեւ պինդ: Նկ. 31.3 Ռենտգենյան λ (սպեկտր) ռենտգենյան հոսքի կախվածությունները ներկայացված են ռենտգենյան խողովակի տարբեր սթրեսներում. U 1.< U 2 < U 3 .

Սպեկտրներից յուրաքանչյուրում արգելակման ամենակարեւոր ճառագայթումը λ ηίη Մեկը տեղի է ունենում այն \u200b\u200bժամանակ, երբ արագացուցիչի ոլորտում էլեկտրոնի կողմից ձեռք բերված էներգիան ամբողջությամբ տեղափոխվում է ֆոտոն էներգիայի մեջ.

Նշենք, որ հիմնված է (31.2), մշակվել է անընդհատ տախտակի փորձարարական սահմանման առավել ճշգրիտ մեթոդներից մեկը:

X-Ray ճառագայթահարումը սովորաբար ավելի մեծ թափանցող ունակություն ունի, քան երկար ալիք եւ կանչեց կոշտԵւ երկար ալիք - Փափուկ:

Ռենտգենյան խողովակի վրա լարման բարձրացումը, ճառագայթահարման սպեկտրալ կազմը փոխեք, ինչպես երեւում է FIG- ից: 31.3 եւ բանաձեւ (31.3) եւ բարձրացնել կոշտությունը:

Եթե \u200b\u200bմեծացնում եք կաթոդի ջերմաստիճանը, էլեկտրոնների արտանետումը կավելանա, եւ խողովակի մեջ հոսանքը կավելանա: Դա կհանգեցնի ամեն վայրկյան արտանետվող ռենտգեն ճառագայթահարման ֆոտոնների քանակի աճի: Սպեկտրի կազմը չի փոխվի: Նկ. 31.4 Արգելակի ռենտգեն ճառագայթահարման սպեկտրը ցույց տալով մեկ լարման մեջ, բայց կաթոդի ջերմության տարբեր տերություններով հոսանքը. / H1< / н2 .

Ռենտգեն ճառագայթահարման հոսքը հաշվարկվում է բանաձեւով.

Որտեղ Դումի քանազոր Ես -ռենտգենյան խողովակի լարման եւ հոսանք; Զ.- Անոդային նյութի ատոմի հաջորդականության քանակը. Կ.- համամասնության գործակիցը: Սպեկտր, որը ձեռք է բերվել տարբեր հակաբեղմնավորիչներից նույնով Դուեւ ես պատկերված եմ Նկ. 31.5.

31.2. Բնութագրական ռենտգեն ճառագայթում: Ատոմային ռենտգեն սպեկտր

Ռենտգենյան խողովակի վրա լարման բարձրացումը կարելի է տեսնել ամուր սպեկտրի ֆոնի վրա `մի տողի տեսքը, որը համապատասխանում է

Բնութագրական ռենտգեն ճառագայթում(Նկար 31.6): Այն առաջանում է այն պատճառով, որ արագացված էլեկտրոնները ներթափանցում են ատոմի խորքերը, իսկ էլեկտրոնները նոկաուտի են ենթարկում ներքին շերտերից: Վերին մակարդակներից էլեկտրոնները շարժվում են անվճար տարածություններով (Նկար 31.7), ցուցադրվում են բնորոշ ճառագայթահարման ֆոտոններ: Ինչպես երեւում է գործիչից, բնորոշ ռենտգեն ճառագայթահարումը բաղկացած է մի շարք K, l, մԵվ այլն, որի անունը մատուցվել է էլեկտրոնային շերտեր նշանակելու համար: Քանի որ K-Series ճառագայթումը թողարկվում է ավելի բարձր շերտերով, այլ շարքերի տողերը նույնպես արտանետվում են միեւնույն ժամանակ:

Ի տարբերություն օպտիկական սպեկտրի, նույն տիպի տարբեր ատոմների բնութագրական ռենտգեն սպեկտր: Նկ. 31.8-ը ցույց է տալիս տարբեր տարրերի սպեկտրը: Այս սպեկտրի նույն տեսակը պայմանավորված է նրանով, որ տարբեր ատոմների ներքին շերտերը նույնն են եւ տարբերվում են միայն էներգիան, քանի որ միջուկի կողմում ազդեցությունը մեծանում է: Այս հանգամանքը հանգեցնում է նրան, որ բնութագրական սպեկտրը տեղափոխվել է մեծ հաճախականություններ `միջուկի մեղադրանքի բարձրացման միջոցով: Այս օրինակը տեսանելի է FIG- ից: 31.8 եւ հայտնի է որպես Մոսելիի օրենք.

Որտեղ v - սպեկտրալ գծի հաճախականությունը. Զ արտանետող տարրի ատոմային թիվը. Բայց մի քանազոր Մեջ - Մշտական.

Օպտիկական եւ ռենտգեն սպեկտրի միջեւ կա եւս մեկ տարբերություն:

Ատոմի բնութագրական ռենտգենյան սպեկտրը կախված չէ քիմիական միացությունից, որի մեջ ներառված է այս ատոմը: Օրինակ, թթվածնի ատոմի ռենտգեն սպեկտրը նույնն է O, O 2 եւ H 2 O- ի համար, մինչդեռ այս միացությունների օպտիկական սպեկտրը զգալիորեն տարբերվում է: Ատոմի ռենտգենյան ճառագայթների այս առանձնահատկությունը որպես հիմք է հանդիսացել անվան համար Բնորոշ:

Հատկանշական ճառագայթումը միշտ տեղի է ունենում Ատոմի ներքին շերտերում ազատ տարածության առկայության դեպքում, անկախ այն պատճառաբանությունից, որը առաջացրել է: Օրինակ, բնորոշ ճառագայթումը ուղեկցում է ռադիոակտիվ քայքայման տեսակներից մեկը (տես 32.1), որը գտնվում է ներքին շերտից էլեկտրոնի միջուկի գրավման մեջ:

31.3. Ռենտգեն ռեակցիա նյութի հետ

Ռենտգենյան ճառագայթահարման գրանցումը եւ օգտագործումը, ինչպես նաեւ կենսաբանական օբյեկտների վրա դրա ազդեցությունը որոշվում են ռենտգենյան ֆոտոնի փոխազդեցության առաջնային գործընթացներով `ատոմների էլեկտրոնների եւ նյութի մոլեկուլների միջոցով:

Կախված էներգիայի հարաբերակցությունից Հյուղion-Zing 1 AOn- ի ֆոտոն եւ էներգիա եւ ունեն երեք հիմնական գործընթաց:

Coherent (դասական) ցրումը

Երկար ալիքի ռենտգեն ճառագայթահարման տարածումը տեղի է ունենում հիմնականում առանց ալիքի երկարությունը փոխելու, եւ այն կոչվում է համահունչ:Այն տեղի է ունենում, եթե ֆոտոն էներգիան պակաս է իոնացման էներգիայից. Հյուղ< Ա եւ.

Քանի որ այս դեպքում ռենտգեն ճառագայթահարման ֆոտոնի էներգիան եւ ատոմը չի փոխվում, ապա համահունչ ցրումը չի առաջացնում կենսաբանական գործողություններ: Այնուամենայնիվ, ռենտգեն ճառագայթումից պաշտպանություն ստեղծելիս պետք է հաշվի առնել առաջնային ճառագայթի ուղղությունը փոխելու հնարավորությունը: Այս տեսակի փոխազդեցությունը կարեւոր է ռենտգենյան կառուցվածքային վերլուծության համար (տես 24.7):

Ոչ համակցված ցրումը (կոմպոտնիֆեկտ)

1922-ին Ա. Compton- ը, կոշտ ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը, հայտնաբերեց ցրված ճառագայթների ներթափանցող կարողության նվազում դեպքի համեմատ: Սա նշանակում էր, որ ցրված ռենտգեն ճառագայթների ալիքի երկարությունը ավելի մեծ է, քան միջադեպը: Ռենտգենյան ցրումը ալիքի երկարության փոփոխությամբ կոչվում է ոչ համահունչեւ ֆենոմենը ինքնին - compton Effect.Այն տեղի է ունենում, եթե ֆոտոն ռենտգեն ճառագայթահարման էներգիան մեծ է, քան իոնացման էներգիան. hV\u003e A եւ.

Այս երեւույթը պայմանավորված է նրանով, որ ատոմի հետ շփվելիս ՀյուղՖոտոնը ծախսվում է ռենտգենյան ճառագայթահարման նոր ցրված ֆոտոնի ձեւավորման վրա hv »,Ատոմի (իոնացման էներգիա A եւ) էլեկտրոնի տարանջատմանը եւ կինետիկ էներգիայի էլեկտրոնային էլեկտրոնային էլեկտրոն Ե.

hv \u003d hv »+ a and + e:(31.6)

1 Այստեղ իոնացման էներգիայի ներքո հասկացվում է ներքին էլեկտրոնները վերացնելու կամ մոլեկուլից դուրս ներքին էլեկտրոնները հեռացնելու համար:

Քանի որ շատ դեպքերում Հյուղ\u003e\u003e Եվ նաեւ բաղադրիչի ազդեցությունը տեղի է ունենում անվճար էլեկտրոնների վրա, ապա կարող եք մոտավորապես գրանցել.

hv \u003d hv "+ e k.(31.7)

Ըստ էության, այս երեւույթում (Նկար 31.9), երկրորդային ռենտգեն ճառագայթների հետ միասին (էներգիա Հյուղ«Photon) Փոխհատուցման էլեկտրոնները հայտնվում են (կինետիկ էներգիա E Կ.Էլեկտրոն): Ատոմներ կամ մոլեկուլներ միեւնույն ժամանակ դառնում են իոններ:

Photoeff

Photoeffb- ում ռենտգեն ճառագայթումը ներծծվում է ատոմի կողմից, որի արդյունքում էլեկտրոնը թռչում է, եւ ատոմը իոնացված է (ֆոտոնիզացիա):

Վերը քննարկված փոխգործակցության երեք հիմնական գործընթացը առաջնային է, դրանք հանգեցնում են հաջորդ երկրորդային, երրորդական եւ այլն: Երեւույթներ: Օրինակ, իոնացված ատոմները կարող են արտանետվել բնորոշ սպեկտր, հուզված ատոմները կարող են դառնալ տեսանելի լույսի աղբյուրներ (ռենտգենյան եւ ինքնաթիռ) եւ այլն:

Նկ. 31.10 Ռենտգեն ճառագայթահարումից բխող հնարավոր գործընթացների դիագրամ: Կարող են լինել մի քանի տասնյակ գործընթացներ, որոնք նման են նախքան ռենտգենյան ֆոտոնի էներգիան, որը կվերափոխվի մոլեկուլային ջերմային շարժման էներգիային: Արդյունքում, տեղի կունենան նյութի մոլեկուլային կազմի փոփոխություններ:

Թբ-ի սխեմայով ներկայացված գործընթացները: 31.10, ներքեւի երեւույթները դիտարկվում են նյութի վրա ռենտգեն ճառագայթահարման գործողությամբ: Թվարկեք դրանցից մի քանիսը:

Ռենտգենյանական ինտեգրություն- ռենտգեն ճառագայթային ճառագայթով մի շարք նյութերի փայլ: Platinosyrodist բարիումի այսպիսի փայլ, որը թույլ տվեց ռենտգենյան ճառագայթներ բացել: Այս երեւույթը օգտագործվում է հատուկ փայլուն էկրաններ ստեղծելու համար `տեսողականորեն դիտելու ռենտգեն ճառագայթումը, երբեմն` ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությունը բարձրացնելու համար:

Հայտնի է ռենտգեն ճառագայթահարման քիմիական ազդեցությունը, ինչպիսին է ջրածնի պերօքսիդի ձեւավորումը ջրի մեջ: Գործնականորեն կարեւոր օրինակ է լուսանկարչական հարթության վրա ազդեցությունը, ինչը թույլ է տալիս շտկել նման ճառագայթները:

Իոնացնող ազդեցությունը դրսեւորվում է էլեկտրական հաղորդունակության աճով ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցության տակ: Այս գույքը օգտագործվում է

Դոզիմետրիայում `այս տեսակի ճառագայթման քանակական գնահատման համար:

Շատ գործընթացների արդյունքում ռենտգենյան ճառագայթների առաջնային ճառագայթը թուլանում է օրենքին համապատասխան (29.3): Մենք այն գրում ենք ձեւով.

I \u003d i 0 Ե- », (31.8)

Որտեղ μ է գծային թուլացման գործակիցը: Այն կարող է ներկայացվել երեք տերմիններից բաղկացած, համապատասխանեցնելով համահունչ ցրմանը κ, Incoherent մ κ եւ լուսանկար էֆեկտ μ f:

μ \u003d μ k + μ hk + μ f. (31.9)

Ռենտգեն ճառագայթահարման ինտենսիվությունը թուլանում է այն համամասնությամբ `այն նյութի ատոմների քանակի հետ, որոնց միջոցով անցնում է այս շարանը: Եթե \u200b\u200bսեղմում եք նյութը առանցքի երկայնքով X Օրինակ, in Բ Մեկ անգամ ավելացնելով Բ Դրանից ի վեր, ապա

31.4. Բժշկության մեջ ռենտգեն ճառագայթահարման օգտագործման ֆիզիկական հիմքերը

Ռենտգենյան ճառագայթների ամենակարեւոր բժշկական դիմումներից մեկը `ախտորոշիչ նպատակներով ներքին օրգանների փոխանցում (Ռենտգենյան ախտորոշում):

Ախտորոշման համար օգտագործեք ֆոտոններ `մոտ 60-120 քաշով էներգիայով: Այս էներգիայով թուլացման զանգվածային գործակիցը հիմնականում որոշվում է ֆոտոէլեկտրական ազդեցությամբ: Դրա արժեքը հակադարձելի համամասն է ֆոտոն էներգիայի երրորդ աստիճանի (համամասնորեն λ 3), որը դրսեւորվում է կոշտ ճառագայթման մեծ ներթափանցող կարողությամբ, եւ ներծծող նյութի ատոմային քանակի երրորդ աստիճանի համամասնությամբ:

Ռենտգեն ճառագայթների կլանման զգալի տարբերությունը տարբեր հյուսվածքներով թույլ է տալիս ստվերային նախագծում `տեսնելու մարդու մարմնի ներքին օրգանների պատկերները:

Ռենտգենյան ախտորոշումը օգտագործվում է երկու տարբերակով. Ճառագայթող: - Պատկերը դիտվում է ռենտգեն-ծավալային էկրանին, Ռադիոգրաֆիա - Պատկերը ամրագրված է ֆիլմի վրա:

Եթե \u200b\u200bուսումնասիրության տակ գտնվող օրգանը եւ շրջակա հյուսվածքները մոտավորապես հավասարապես թուլանում են ռենտգեն ճառագայթահարմամբ, նրանք օգտագործում են հատուկ հակադրություններային գործակալներ: Օրինակ, բարիում սուլֆատի դրամարկղային զանգվածի ստամոքսը եւ աղիքները լցնելով, կարող եք տեսնել նրանց ստվերային պատկերը:

Պատկերի պայծառությունը էկրանին եւ ֆիլմի ազդեցության ժամանակը կախված է ռենտգեն ճառագայթահարման ինտենսիվությունից: Եթե \u200b\u200bայն օգտագործվում է ախտորոշման համար, ինտենսիվությունը չի կարող մեծ լինել, որպեսզի չխանգարեն կենսաբանական հետեւանքներ: Հետեւաբար, կան մի շարք տեխնիկական սարքեր, որոնք բարելավում են պատկերը փոքր ռենտգենյան ինտենսիվություններում: Որպես նման սարքի օրինակ, կարող եք նշել էլեկտրոնային օպտիկական փոխանցիչները (տես 27.8): Բնակչության զանգվածային հետազոտությամբ լայնորեն կիրառվում է ռադիոգրաֆիայի տատանում `ֆտորոգրաֆիա, որում մեծ ռենտգեն-բարձրորակ էկրանից պատկեր է գրանցվում զգայուն փոքր ձեւաչափով: Նկարահանումների ժամանակ ոսպնյակները մեծ լուսավորություն են, պատրաստի լուսանկարները դիտարկվում են հատուկ խոշորացույցի վրա:

Ռադիոգրաֆիայի հետաքրքիր եւ խոստումնալից լուծումը կոչվում է Ռենտգենյան տոմոգրաֆիա, եւ նրա «մեքենայական տարբերակը» - cT սկան:

Դիտարկենք այս հարցը:

Սովորական ռադիոգրաֆը ընդգրկում է մարմնի մեծ մասը, տարբեր օրգաններով եւ հյուսվածքով ստվերներ միմյանց: Հնարավոր է խուսափել դրանից, եթե պարբերաբար միասին (Նկար 31.11) Հակամասարում տեղափոխեք ռենտգենյան խողովակը Շիվ եւ ֆիլմ Ֆուտ Ինչ վերաբերում է օբյեկտին Մասին Հետազոտություն: Մարմինը ռենտգենյան ճառագայթների համար ունի ոչ թափանցիկ ներառումներ, դրանք ցուցադրվում են գործչի շրջանակներում: Ինչպես երեւում է, ռենտգենյան ճառագայթներ ռենտգենյան խողովակի ցանկացած դիրքում (1, 2 եւ այլն) անցնել

Օբյեկտի նույն կետի կտրումը, որն այն կենտրոնն է, որի հետ կապված է պարբերական շարժում Շիվմի քանազոր FP.Այս կետն ավելի ճշգրիտ փոքր անթափանց ներկառուցված է, ցուցադրվում է մութ շրջանի մեջ: Նրա ստվերային պատկերը շարժվում է հետ միասին Fp,Զբաղվելով հետեւողական դիրք 1 2 Եվ այլն Մարմնի մեջ մնացած ներառությունները (ոսկորներ, կնիքներ եւ այլն) ստեղծում են ՖուտՈրոշ ընդհանուր ֆոն, քանի որ ռենտգենյան ճառագայթները անընդհատ չեն ցնցվում դրանցից: Ռիթմի կենտրոնի դիրքը փոխելով, կարող եք ստանալ շերտավոր ռենտգեն մարմնի պատկեր: Հետեւաբար անունը - տոմոգրաֆիա(շերտի գրառում):

Կարող եք, օգտագործելով բարակ ռենտգեն ճառագայթ, էկրան (փոխարենը) Fp)բաղկացած է իոնացնող ճառագայթման կիսահաղորդչային դետեկտորներից (տես 32.5) եւ համակարգիչները, տոմոգրաֆիայի ընթացքում բուժեք ստվերային ռենտգենյան պատկերը: Տոմոգրաֆիայի այսպիսի ժամանակակից ձեւը (հաշվողական կամ համակարգչային ռենտգենյան տոմոգրաֆիա) թույլ է տալիս մարմնի շերտավոր շերտը էլեկտրոնային ճառագայթների խողովակի էկրանին կամ թղթի վրա `2 մմ-ից պակաս մանրամասներով, կլանման տարբերությամբ ռենտգեն ճառագայթահարումը մինչեւ 0,1%: Սա թույլ է տալիս, օրինակ, տարբերակել ուղեղի մոխրագույն եւ սպիտակ նյութը եւ տեսնել շատ փոքր ուռուցքային կրթություն: