Дәріс тезистері 1-дәріс. Атомның ядролық моделі
Элементар бөлшектердің кестесі
жүктеу/скачать 5,99 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 15-дәріс. Атомдардың рентгендік спектрі. Спектрдің ерекшеліктері. Рентген спектрлерінің пайда болу механизмі. Мозли заңы. Спектрдің нәзік түзілісі. 15.1.
- Атомдардың рентгендік спектрі
- 15.3. Рентген сәулелерінің спектрі
| Элементар бөлшектердің кестесі
Тобы Бөлшектерді ң атауы Символ За ря д, б ір лі гі е Т ы ны ш ты қ м ас са сы , бі рл іг і m e С пи н, б ір лі гі ћ И зо то пт ы қ сп ин I Л еп то нд ы қ са н L Б ар ио нд ы қ са н В бө лш ек те р ан ти бө лш ек те р Фотондар Фотон γ 0 0 1 – 0 0 Лептондар Электрон е − е + 1 1 1/2 – +1 0 Электронды қ нейтрино ν е ~ ν е 0 0 1/2 – +1 0 Мюон μ − μ + 1 206,8 1/2 – +1 0 Мюондық нейтрино ν μ ~ ν μ 0 0 1/2 – +1 0 Тау-лептон (Таон) τ − τ + 1 3487 1/2 – +1 0 Таондық нейтрино ν τ ~ ν τ 0 0 1/2 – +1 0 А др он да р Мезондар Пиондар π 0 0 264,1 0 1 0 0 π + π − 1 273,1 0 1 0 0 Каондар K 0 ~ K 0 0 974,0 0 1/2 0 0 K + K − 1 966,2 0 1/2 0 0 Эта-мезон η 0 0 1074 0 – 0 0 Протон р ~ р 1 1836,2 1/2 1/2 0 +1 Нейтрон n ~ n 0 1838,7 1/2 1/2 0 +1 Гиперондар: Лямбда Λ 0 ~ Λ 0 0 2183 1/2 0 0 +1 Сигма Σ 0 ~ Σ 0 0 2334 1/2 1 0 +1 46 Бариондар Σ + ~ Σ + 1 2328 1/2 1 0 +1 Σ − ~ Σ − 1 2343 1/2 1 0 +1 Кси Ξ 0 ~ Ξ 0 0 2573 1/2 1/2 0 +1 Ξ − ~ Ξ − 1 2586 1/2 1/2 0 +1 Омега Ω − ~ Ω − 1 3273 3/2 0 0 +1 15-дәріс. Атомдардың рентгендік спектрі. Спектрдің ерекшеліктері. Рентген спектрлерінің пайда болу механизмі. Мозли заңы. Спектрдің нәзік түзілісі. 15.1. Атомдардың рентгендік спектрі Атомның ішкі электроны жұлып шығарылсын дейік. Осы жағдайда сыртқы э лектрон “төмен секіріп” түсіп, ішкі электронның орнын басқан болсын; сонда энергиясы әдеттегіден мың есе басым фотон шығарылған болар еді. Бұл фотонның толқын ұзындығы көрінетін жарықтың толқын ұзындығынан жүздеген немесе мың даған есе қысқа болар еді. Толқын ұзындығы 0,01< <10 нм аралығында болатын осындай фотондар рентген сәулесі деп аталады. 15.2. Рентген сәулесін алу . Рентген сәулелері жылдам электрондармен қатты нысаналарды атқылаған кезде пайда болады. Рентген сәулелерін алу үшін арнаулы рентген түтікшесі қолданылады. Сондай рентген түтікшелердің сыртқы түрі және схемасы 15.1- суретте көрсетілген. 15.1-сурет 47 15.2-сурет Түтікшенің катоды мен аноды арасындағы потенциалдар айырмасын өзгерте отырып, әлгі термоэлектрондардың жылдамдығын, демек кинетикалық энергиясын өзгертуге болады. Сөйтіп түтікшенің жұмыс істеу режимін қалауымызша өзгертіп, рентген сәулелерін әр түрлі жағдайларда қоздыруға болады. Қоздырылу жағдайлар ына қарай рентген сәулелері тежеулік (тормозное) рентген сәулелері және сипатт амалық (характеристическое) рентген сәулелері деп екіге бөлінеді. 15.3. Рентген сәулелерінің спектрі Рентген түтікшесінің антикатодын электрондармен атқылағанда пайда болатын рентген спектрлері екі түрлі: тұтас және сызықтық болады. Тұтас спектрлер антикатод затында жылдам электрондар тежелген кезде пайда болады және бұлар электрондардың тежеулік сәуле шығаруынан алынады. Осы спектрлердің түрі антикатод затына тәуелді болмайды. Рентген түтікшесіндегі кернеуді өсіргенде тұтас спектрмен қатар сызықтық спектр байқалады. Ол жеке сызықтардан тұрады және антикатод затына тәуелді. Әрбір элементтің өзіне тән сызықтық спектрі болады. Сондықтан осындай спектрлер сипаттамалық деп аталады. Рентген түтікшесіндегі кернеудің өсуімен тұтас спектрдің қысқа толқындық шекарасы ығысады, ал сипаттамалық спектр сызықтарының орналасуы өзгермейді тек интенсивтіктері өседі. Сипаттамалық рентген сәулесі анодқа соғылатын электрондар энергиясы ато мның ішкі қабаттарынан электронды жұлып шығару үшін жеткілікті болғанда байқ алады. Бұл сәуленің сипаттамалық деп аталу себебі, ол анод затын сипаттайды, ол зат табиғатына тәуелді, ал үдеткіш потенциалға тәуелді емес. Әрбір элемент жеке, ә лде химиялық қосынды түрінде тұрғанына қарамастан нақты, тек өзіне тән спектр б ереді. Мәселен, І 1 йод атомының және І 2 йод молекуласының сипаттамалық спектрі бірдей болады. Рентген сипаттамалық спектрлер осынысымен оптикалық спектрлерден қатты өзгеше болады, өйткені бір элементтің атомдық күйдегі және молекулалық күйдегі оптикалық спектрлері біріне-бірі тіпті ұқсамайды. Рентген спектрлері оптикалық спектрлер сияқты күрделі емес, қарапайым. Бұлар K, L, M, N және О әріптерімен белгіленетін бірнеше сериялардан тұрады. Әрбір серия бірнеше сызықтан ғана тұрады және бұлар жиіліктің өсу ретіне қарай , , ,... (К , К , К ,... L , L , L ,... т.т. ) индекстерімен белгіленеді. Әр түрлі элементтердің сипаттамалық ре нтген спектрлері өзара ұқсас, бұлар элементтердің Z атомдық нөмірі артқан сайын р ентген спектрі бүтіндей қысқа толқындар алқабына қарай өз құрылымын өзгертпей тек жылжып отырады. 15.2-суретте кейбір элементтердің К -сериясы келтірілген. Бұ л серия ең қарапайым, ре нтген сипаттамалық спек трінің қысқа толқынды с ериясы, К , К , К үш сыз ықтан тұрады. Осы серия ның К -сызығы ең ұзын т олқынды, интенсивті жә не дублеттік құрылымы бар. К , К сызықтары да дублет, бірақ бұларды аж ырату қиынырақ. Элементтердің 48 15.3-сурет 15.4-сурет сипаттамалық рентген спектрінің басқа серияларының ( L, M, N ) құрылымы күрделі рек, бірақ бұларда да сызықтар саны аз болады. Рентген спектрлерінің пайда болу с хемасы 15.3-суретте берілген. Атомды сипаттамалық рентген сәулесін шығаратындай қоздыру үшін оның і шкі электрондарының біреуін жұлып шығару керек. Егер К -қабықтағы екі электрон ның біреуі шығарылса, онда босаған орынға сыртқы қабықтардың ( L, M ,...) біреуіне н электрон көше алады. Сонда К -серия пайда болады. Басқа сериялар да осылай па йда болады. К -сериямен бірге міндетті түрде басқа сериялар да байқалады. Өйткені К -серия сызықтары шығарылғанда L, M және т.б. қабықтардағы деңгейлер босайды да, бұларды жоғарырақ орналасқан қабықтардың электрондары толтыратын болады. Электрондар энергиясы Е> 0 күйлерден көшу жасағанда кез келген серия ш етіне қысқа толқын жағынан жалғасып жататын рентген сәулесінің тұтас спектрінің пайда болуына себепші болады. жүктеу/скачать 5,99 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|