Tofauti na mawazo mengi kuhusu muundo wa atomi ambayo yalikuwa yameenea wakati huo, mfano wa Thomson ulitegemea ukweli wa kimwili ambao haukuhalalisha tu mfano huo, lakini pia ulitoa dalili fulani za idadi ya corpuscles katika atomi. Jambo la kwanza kama hilo ni kutawanyika kwa eksirei, au, kama Thomson alisema, utengenezaji wa mionzi ya pili ya eksirei. Thomson anachukulia X-rays kama mapigo ya sumakuumeme. Mipigo kama hiyo inapoanguka kwenye atomi zilizo na elektroni, basi elektroni, zikiingia kwenye mwendo wa kasi, huangaza, kama ilivyoelezewa na fomula ya Larmor. Kiasi cha nishati inayotolewa kwa kila kitengo cha wakati na elektroni katika ujazo wa kitengo itakuwa

ambapo N ni idadi ya elektroni (corpuscles) kwa ujazo wa kitengo. Kwa upande mwingine, kuongeza kasi ya elektroni

ambapo E p ni nguvu ya shamba ya mionzi ya msingi. Kwa hiyo, waliotawanyika mionzi kiwango

Kwa kuwa ukubwa wa mionzi ya tukio kulingana na nadharia ya Poynting ni sawa na

kisha uwiano wa nishati iliyosambazwa kwa msingi

Charles Glover Barkla, ambaye alipokea Tuzo ya Nobel mwaka wa 1917 kwa ugunduzi wa tabia ya X-rays, ilikuwa mwaka wa 1899-1902. kama "mwanafunzi wa utafiti" (mwanafunzi aliyehitimu) na Thomson huko Cambridge, na hapa alipendezwa na X-rays. Mnamo 1902, alikuwa mhadhiri katika Chuo Kikuu cha Liverpool huko Liverpool, na hapa mnamo 1904, wakati akichunguza X-rays ya sekondari, aligundua mgawanyiko wake, ambao ulikubaliana kabisa na utabiri wa kinadharia wa Thomson. Katika jaribio la mwisho la 1906, Barkla alisababisha boriti ya msingi kutawanywa na atomi za kaboni. Boriti iliyotawanyika ilikuwa tukio la kawaida kwa boriti ya msingi na ilitawanywa tena na kaboni hapa. boriti hii ya elimu ya juu ilikuwa polarized kabisa.

Akisoma mtawanyiko wa mionzi ya x-ray kutoka kwa atomi nyepesi, Barkla aligundua mnamo 1904 kwamba tabia ya mionzi ya pili ni sawa na ile ya msingi. Kwa uwiano wa ukubwa wa mionzi ya sekondari hadi ya msingi, alipata thamani isiyotegemea mionzi ya msingi, sawia na wiani wa dutu hii:

Kutoka kwa formula ya Thomson

Lakini msongamano \u003d n A / L, ambapo A ni uzito wa atomi wa atomi, n ni idadi ya atomi katika 1 cm 3, L - nambari ya Avogadro. Kwa hiyo,

Ikiwa tunaweka idadi ya corpuscles katika atomi sawa na Z, basi N = nZ na

Ikiwa tutabadilisha maadili e, m, L kwa upande wa kulia wa usemi huu, basi tunapata K. Mnamo 1906, wakati nambari e na m hazikujulikana haswa, Thomson alipata kutoka kwa vipimo vya Barkle kwa hewa ambayo. Z=A, yaani, idadi ya corpuscles katika atomi ni sawa na uzito wa atomiki. Thamani ya K iliyopatikana kwa atomi nyepesi na Barkle nyuma mnamo 1904 ilikuwa K = 0.2. Lakini mnamo 1911, Barclay, kwa kutumia data iliyoboreshwa ya Bucherer kwa e / m, maadili ya e na L yalipatikana. Rutherford Na Geiger, nimepata K = 0.4, na hivyo Z=1/2. Kama ilivyotokea baadaye, uhusiano huu unashikilia vizuri katika eneo la nuclei nyepesi (isipokuwa hidrojeni).

Nadharia ya Thomson ilisaidia kutatua masuala kadhaa, lakini iliacha maswali mengi zaidi bila kutatuliwa. Pigo la kuamua kwa mtindo huu lilishughulikiwa na majaribio ya Rutherford mnamo 1911, ambayo yatajadiliwa baadaye.

Mfano wa pete sawa wa atomi ulipendekezwa mnamo 1903 na mwanafizikia wa Kijapani Nagaoka. Alipendekeza kuwa kuna chaji chanya katikati ya atomi, ambayo pete za elektroni huzunguka kama pete za Zohali. Aliweza kuhesabu vipindi vya oscillations zilizofanywa na elektroni zilizo na uhamishaji mdogo kwenye obiti zao. Masafa yaliyopatikana kwa njia hii zaidi au chini ya takriban yalielezea mistari ya spectral ya vitu fulani *.

* (Inapaswa pia kuzingatiwa kuwa mfano wa sayari ya atomi ulipendekezwa mnamo 1901. J. Perrin. Alitaja jaribio lake hili katika hotuba ya Nobel iliyotolewa mnamo Desemba 11, 1926.)

Mnamo Septemba 25, 1905, V. Win alitoa ripoti juu ya elektroni katika Kongamano la 77 la Wanaasili na Madaktari wa Ujerumani. Katika ripoti hii, yeye, pamoja na mambo mengine, alisema yafuatayo: "Ufafanuzi wa mistari ya spectral pia ni ugumu mkubwa kwa nadharia ya kielektroniki. Kwa kuwa kila kipengele kinalingana na kikundi fulani cha mistari ya spectral ambayo hutoa wakati iko katika hali. ya mwangaza, basi kila atomi lazima iwakilishe mfumo ambao haujabadilika.Njia rahisi zaidi itakuwa kufikiria atomu kama mfumo wa sayari, unaojumuisha kituo chenye chaji chanya, ambapo elektroni hasi huzunguka, kama sayari.Lakini mfumo kama huo hauwezi kubadilika. kutokana na nishati inayotolewa na elektroni.Kwa hiyo tunalazimika kugeukia mfumo ambao elektroni ziko katika mapumziko ya kiasi au zina kasi isiyo na maana - uwakilishi ambao kuna shaka nyingi.

Mashaka haya yaliongezeka zaidi kadiri sifa mpya za ajabu za mionzi na atomi zilipogunduliwa.

Katika kufanya kazi kwa voltage ya juu, kama katika picha ya X-ray kwenye voltages za kawaida, ni muhimu kutumia mbinu zote zinazojulikana za kupambana na mionzi ya X-ray iliyotawanyika.

Kiasi x-rays zilizotawanyika hupungua kwa kupungua kwa uwanja wa mionzi, ambayo hupatikana kwa kupunguza kipenyo cha boriti ya x-ray inayofanya kazi. Kwa kupungua kwa uwanja wa irradiation, kwa upande wake, azimio la picha ya x-ray inaboresha, yaani, ukubwa wa chini wa maelezo yaliyowekwa na jicho hupungua. Diaphragm au mirija inayoweza kubadilishwa bado haitumiwi vya kutosha ili kupunguza kipenyo cha boriti inayofanya kazi ya X-rays.

Ili kupunguza kiasi x-rays zilizotawanyika compression inapaswa kutumika kama inawezekana. Kwa ukandamizaji, unene wa kitu chini ya utafiti hupungua na, bila shaka, kuna vituo vichache vya malezi ya mionzi ya X-ray iliyotawanyika. Kwa ukandamizaji, mikanda maalum ya ukandamizaji hutumiwa, ambayo imejumuishwa katika seti ya vifaa vya uchunguzi wa X-ray, lakini haitumiwi mara nyingi.

Kiasi cha mionzi iliyotawanyika hupungua kwa umbali unaoongezeka kati ya bomba la X-ray na filamu. Kwa kuongezeka kwa umbali huu na diaphragming inayofaa, boriti ndogo ya kufanya kazi ya x-ray hupatikana. Wakati wa kuongeza umbali kati ya tube ya X-ray na filamu, ni muhimu kupunguza shamba la mionzi kwa ukubwa mdogo iwezekanavyo. Katika kesi hiyo, eneo chini ya utafiti haipaswi "kukatwa".

Kwa maana hii, hivi karibuni miundo Vifaa vya uchunguzi wa X-ray hutolewa na tube ya piramidi yenye centralizer ya mwanga. Kwa msaada wake, inawezekana sio tu kupunguza eneo linalopigwa ili kuboresha ubora wa picha ya X-ray, lakini pia kuwatenga mfiduo mwingi wa sehemu hizo za mwili wa mwanadamu ambazo haziko chini ya radiografia.

Ili kupunguza kiasi x-rays zilizotawanyika sehemu ya kitu kinachochunguzwa inapaswa kuwa karibu iwezekanavyo na filamu ya x-ray. Hii haitumiki kwa mfiduo wa X-ray na ukuzaji wa moja kwa moja wa picha ya X-ray. Katika radiography ya ukuzaji wa moja kwa moja, utafiti uliotawanyika ni vigumu kufikia filamu ya eksirei.

Mifuko ya mchanga inayotumika anajituma ya kitu kinachochunguzwa inapaswa kuwa iko mbali zaidi na kaseti, kwani mchanga ni njia nzuri ya kuunda X-rays iliyotawanyika.

Wakati radiografia zinazozalishwa kwenye meza bila matumizi ya gridi ya kuchuja, chini ya kanda au bahasha yenye filamu, karatasi ya mpira wa risasi inapaswa kuwekwa kwa kiasi kikubwa iwezekanavyo.
Kwa ajili ya kunyonya x-rays zilizotawanyika uchunguzi wa gratings ya x-ray hutumiwa, ambayo inachukua mionzi hii inapoondoka kwenye mwili wa binadamu.

Teknolojia ya ustadi uzalishaji wa x-rays kwa voltages iliyoinuliwa kwenye bomba la x-ray ndio njia ambayo hutuleta karibu na picha bora ya x-ray, i.e., picha kama hiyo ambayo tishu zote za mfupa na laini zinaonekana wazi kwa undani.

Uwiano ambao tumezingatia unaonyesha upande wa upimaji wa mchakato wa upunguzaji wa X-ray. Hebu tuketi kwa ufupi juu ya upande wa ubora wa mchakato, au juu ya taratibu hizo za kimwili zinazosababisha kudhoofika. Hii ni, kwanza, kunyonya, i.e. ubadilishaji wa nishati ya X-ray katika aina nyingine za nishati na, pili, kueneza, i.e. mabadiliko katika mwelekeo wa uenezaji wa mionzi bila kubadilisha urefu wa wimbi (utawanyiko wa classical Thompson) na kwa kubadilisha urefu wa wimbi (kutawanya kwa quantum au athari ya Compton).

1. Unyonyaji wa umeme wa picha. Quanta ya X-ray inaweza kutoa elektroni kutoka kwa maganda ya elektroni ya atomi za maada. Kawaida huitwa photoelectrons. Ikiwa nishati ya quanta ya tukio ni ndogo, basi huondoa elektroni kutoka kwa shells za nje za atomi. Photoelectrons hupewa nishati kubwa ya kinetic. Kwa kuongezeka kwa nishati, quanta ya X-ray huanza kuingiliana na elektroni ziko kwenye shells za kina za atomi, ambayo nishati ya kuunganisha na kiini ni kubwa zaidi kuliko elektroni za shells za nje. Kwa mwingiliano kama huo, karibu nishati yote ya tukio la picha za X-ray huchukuliwa, na sehemu ya nishati iliyotolewa kwa photoelectrons ni chini ya kesi ya kwanza. Mbali na kuonekana kwa photoelectrons, katika kesi hii, quanta ya mionzi ya tabia hutolewa kutokana na mpito wa elektroni kutoka ngazi za juu hadi ngazi ziko karibu na kiini.

Kwa hivyo, kama matokeo ya kunyonya kwa picha ya umeme, wigo wa tabia ya dutu fulani hutokea - mionzi ya tabia ya sekondari. Ikiwa elektroni inatolewa kutoka kwa shell ya K, basi wigo mzima wa mstari unaonekana, ambayo ni tabia ya dutu iliyopigwa.

Mchele. 2.5. Usambazaji wa spectral wa mgawo wa unyonyaji.

Fikiria mabadiliko katika mgawo wa kunyonya kwa wingi t / r, kutokana na ngozi ya photoelectric, kulingana na wavelength l ya tukio mionzi ya X-ray (Mchoro 2.5). Mapumziko kwenye curve huitwa kuruka kwa kunyonya, na urefu wa wimbi unaolingana nao huitwa mpaka wa kunyonya. Kila kuruka inalingana na kiwango fulani cha nishati cha atomi K, L, M, nk. Kwa l gr, nishati ya quantum ya X-ray inatosha kubisha elektroni kutoka kwa kiwango hiki, kama matokeo ya ambayo ngozi ya picha za X-ray ya urefu uliopewa huongezeka kwa kasi. Kuruka kwa urefu mfupi zaidi kunafanana na kuondolewa kwa elektroni kutoka kwa kiwango cha K, pili kutoka kwa kiwango cha L, na kadhalika. Muundo mgumu wa mipaka ya L na M ni kwa sababu ya uwepo wa viwango kadhaa vya chini kwenye makombora haya. Kwa mionzi ya X yenye urefu wa mawimbi kiasi fulani kuliko l gr, nishati ya quanta haitoshi kutoa elektroni kutoka kwa shell inayolingana, dutu hii ni ya uwazi katika eneo hili la spectral.

Utegemezi wa mgawo wa kunyonya kwenye l na Z katika athari ya picha ya umeme hufafanuliwa kama:

t / r \u003d Сl 3 Z 3 (2.11)

ambapo C ni mgawo wa uwiano, Z ni nambari ya serial ya kipengele kilichowashwa, t/r ni mgawo wa kunyonya molekuli, l ni urefu wa wimbi la tukio la mionzi ya X-ray.

Utegemezi huu unaelezea sehemu za curve kwenye Mchoro 2.5 kati ya kuruka kwa kunyonya.

2. Classical (madhubuti) kutawanyika inaeleza nadharia ya wimbi la kutawanyika. Inafanyika katika tukio ambalo quantum ya X-ray inaingiliana na elektroni ya atomi, na nishati ya quantum haitoshi kuvuta elektroni nje ya ngazi hii. Katika kesi hii, kulingana na nadharia ya kitamaduni ya kutawanyika, X-rays husababisha oscillations ya kulazimishwa ya elektroni zilizofungwa za atomi. Elektroni zinazozunguka, kama chaji zote za umeme zinazozunguka, huwa chanzo cha mawimbi ya sumakuumeme ambayo huenea pande zote.

Kuingilia kati kwa mawimbi haya ya spherical husababisha kuonekana kwa muundo wa diffraction, ambayo kwa asili inahusishwa na muundo wa kioo. Kwa hivyo, ni kueneza kwa madhubuti ambayo inafanya uwezekano wa kupata mifumo ya diffraction, kwa misingi ambayo mtu anaweza kuhukumu muundo wa kitu cha kueneza. Mtawanyiko wa kitamaduni hutokea wakati X-rays laini yenye urefu wa mawimbi zaidi ya 0.3 Å inapopitia katikati. Nguvu ya kutawanya ya atomi moja ni sawa na:

, (2.12)

na gramu moja ya dutu

ambapo mimi 0 ni ukubwa wa tukio la boriti ya X-ray, N ni nambari ya Avogadro, A ni uzito wa atomiki, Z ni nambari ya serial ya dutu.

Kuanzia hapa unaweza kupata mgawo wa wingi wa kutawanyika kwa classical s cl / r, kwani ni sawa na P / I 0 au .

Kubadilisha maadili yote, tunapata .

Kwa kuwa vipengele vingi Z/[barua pepe imelindwa],5 (isipokuwa hidrojeni), basi

hizo. mgawo wa wingi wa kutawanyika classical ni takriban sawa kwa vitu vyote na haitegemei urefu wa wimbi la tukio X-rays.

3. Quantum (incoherent) kutawanyika. Wakati dutu inaingiliana na X-rays ngumu (wavelength chini ya 0.3 Å), kuenea kwa quantum huanza kuwa na jukumu kubwa, wakati mabadiliko katika urefu wa mionzi iliyotawanyika huzingatiwa. Jambo hili haliwezi kuelezewa na nadharia ya wimbi, lakini linaelezewa na nadharia ya quantum. Kulingana na nadharia ya quantum, mwingiliano kama huo unaweza kuzingatiwa kama matokeo ya mgongano wa elastic wa quanta ya X-ray na elektroni za bure (elektroni za ganda la nje). X-ray quanta hutoa baadhi ya nishati zao kwa elektroni hizi na kuzifanya kwenda kwa viwango vingine vya nishati. Elektroni ambazo zimepokea nishati huitwa elektroni za recoil. Kiasi cha eksirei yenye nishati hn 0 kama matokeo ya mgongano huo hukengeuka kutoka kwa mwelekeo wa awali kwa pembe y, na itakuwa na nishati hn 1 chini ya nishati ya kiasi cha tukio. Kupungua kwa mzunguko wa mionzi iliyotawanyika imedhamiriwa na uhusiano:

hn 1 \u003d hn 0 - E otd, (2.15)

ambapo E rec ni nishati ya kinetic ya elektroni ya recoil.

Nadharia na uzoefu unaonyesha kuwa mabadiliko ya mzunguko au urefu wa wimbi wakati wa kutawanyika kwa quantum haitegemei nambari ya kawaida ya kipengele. Z, lakini inategemea pembe ya kutawanya y. Ambapo

l y - l 0 = l = ×(1 - cos y) @ 0.024 (1 - cozy) , (2.16)

ambapo l 0 na l y ni urefu wa wimbi la quantum ya X-ray kabla na baada ya kutawanyika,

m 0 ni wingi wa elektroni katika mapumziko, c ni kasi ya mwanga.

Inaweza kuonekana kutoka kwa formula kwamba wakati angle ya kueneza inavyoongezeka, l huongezeka kutoka 0 (saa y = 0 °) hadi 0.048 Å (saa y = 180 °). Kwa miale laini yenye urefu wa takriban 1 Å, thamani hii ni asilimia ndogo ya takriban 4–5%. Lakini kwa mihimili ngumu (l = 0.05-0.01 Å), mabadiliko ya urefu wa wimbi na 0.05 Å inamaanisha mabadiliko katika l kwa nusu au hata mara kadhaa.

Kwa sababu ya ukweli kwamba utawanyiko wa quantum haufanani (l ni tofauti, angle ya uenezi wa quantum iliyoonyeshwa ni tofauti, hakuna utaratibu mkali katika uenezi wa mawimbi yaliyotawanyika kwa heshima na kimiani ya kioo), utaratibu katika mpangilio wa atomi haiathiri asili ya mtawanyiko wa quantum. X-rays hizi zilizotawanyika zinahusika katika kuunda historia ya jumla kwenye radiograph. Utegemezi wa ukubwa wa mandharinyuma kwenye pembe ya kutawanya unaweza kuhesabiwa kinadharia, ambayo haina matumizi ya vitendo katika uchanganuzi wa mgawanyiko wa X-ray, kwa sababu. Kuna sababu kadhaa za usuli, na thamani yake ya jumla haiwezi kuhesabiwa kwa urahisi.

Michakato ya kunyonya kwa fotoelectronic, kutawanyika kwa ushikamanifu na isiyo na maana inayozingatiwa na sisi huamua hasa upunguzaji wa mionzi ya X. Mbali nao, michakato mingine pia inawezekana, kwa mfano, uundaji wa jozi za elektroni-positron kama matokeo ya mwingiliano wa X-rays na viini vya atomiki. Chini ya ushawishi wa photoelectrons za msingi na nishati ya juu ya kinetic, pamoja na fluorescence ya msingi ya X-ray, sekondari, ya juu, nk inaweza kutokea. mionzi ya tabia na photoelectrons sambamba, lakini kwa nishati ya chini. Hatimaye, baadhi ya photoelectrons (na sehemu ya elektroni za recoil) zinaweza kushinda kizuizi kinachowezekana kwenye uso wa dutu na kuruka nje yake, i.e. kunaweza kuwa na athari ya nje ya picha ya umeme.

Matukio yote yaliyobainishwa, hata hivyo, yana athari ndogo zaidi kwenye mgawo wa upunguzaji wa X-ray. Kwa X-rays yenye urefu wa mawimbi kutoka sehemu ya kumi hadi vitengo vya angstroms, ambayo kawaida hutumiwa katika uchambuzi wa muundo, madhara haya yote yanaweza kupuuzwa na inaweza kuzingatiwa kuwa kupungua kwa boriti ya msingi ya X-ray hutokea kwa upande mmoja kutokana na kueneza na, kwa upande mwingine, kama matokeo ya michakato ya kunyonya. Kisha mgawo wa kupunguza unaweza kuwakilishwa kama jumla ya coefficients mbili:

m/r = s/r + t/r , (2.17)

ambapo s/r ni mgawo wa kueneza kwa wingi, ambayo inazingatia hasara za nishati kutokana na kueneza kwa madhubuti na isiyo ya kawaida; t/r ni mgawo wa kunyonya kwa wingi, ambayo inazingatia hasa hasara za nishati kutokana na ngozi ya photoelectric na msisimko wa mionzi ya tabia.

Mchango wa kunyonya na kueneza kwa kupungua kwa boriti ya X-ray sio sawa. Kwa X-rays kutumika katika uchambuzi wa miundo, kueneza incoherent inaweza kupuuzwa. Ikiwa tutazingatia kwamba thamani ya mgawanyiko madhubuti pia ni ndogo na takriban mara kwa mara kwa vitu vyote, basi tunaweza kudhani kuwa.

m/r » t/r , (2.18)

hizo. kwamba kupungua kwa boriti ya eksirei imedhamiriwa hasa na kunyonya. Katika suala hili, kwa mgawo wa upunguzaji wa wingi, sheria zinazozingatiwa hapo juu za mgawo wa kunyonya kwa wingi kwa athari ya photoelectric zitakuwa halali.

Uchaguzi wa mionzi . Hali ya utegemezi wa mgawo wa kunyonya (attenuation) kwenye urefu wa wimbi huamua kwa kiasi fulani uchaguzi wa mionzi katika masomo ya miundo. Kunyonya kwa nguvu katika fuwele kwa kiasi kikubwa hupunguza ukubwa wa matangazo ya mgawanyiko katika muundo wa X-ray. Kwa kuongeza, fluorescence ambayo hutokea kwa kunyonya kwa nguvu huangaza filamu. Kwa hivyo, haina faida kufanya kazi kwa urefu wa mawimbi mfupi kidogo kuliko kikomo cha kunyonya cha dutu inayochunguzwa. Hii inaweza kueleweka kwa urahisi kutoka kwa mchoro kwenye Mtini. 2.6.

1. Ikiwa anodi inayojumuisha atomi sawa na dutu inayochunguzwa itatoa, basi tutapata kikomo hicho cha kunyonya, kwa mfano.

Mchoro.2.6. Badilisha katika ukubwa wa mionzi ya X wakati wa kupitia dutu.

K-makali ya kunyonya kioo (Mchoro 2.6, curve 1) itabadilishwa kidogo kuhusiana na mionzi yake ya tabia hadi eneo la urefu mfupi wa wigo. Mabadiliko haya ni ya mpangilio wa 0.01–0.02 Å kuhusiana na mistari ya ukingo wa wigo wa mstari. Daima hufanyika katika nafasi ya spectral ya utoaji na ngozi ya kipengele sawa. Kwa kuwa kuruka kwa kunyonya kunalingana na nishati ambayo lazima itumike ili kuondoa elektroni kutoka kwa kiwango cha nje ya atomi, safu ngumu zaidi ya safu ya K inalingana na mpito hadi kiwango cha K kutoka kiwango cha mbali zaidi cha atomi. Ni wazi kwamba nishati E inayohitajika ili kuvuta elektroni kutoka kwa atomi daima ni kubwa kwa kiasi fulani kuliko ile iliyotolewa wakati elektroni inasonga kutoka kiwango cha mbali zaidi hadi kiwango sawa cha K. Kutoka mtini. 2.6 (curve 1) inafuata kwamba ikiwa anode na fuwele iliyo chini ya uchunguzi ni dutu moja, basi mionzi ya tabia kali zaidi, haswa mistari K a na K b, iko katika eneo la kunyonya dhaifu kwa fuwele kwa heshima ya mpaka wa kunyonya. Kwa hiyo, ngozi ya mionzi hiyo na kioo ni ndogo, na fluorescence ni dhaifu.

2. Ikiwa tutachukua anode ambayo nambari yake ya atomiki Z 1 zaidi ya fuwele iliyosomwa, basi mionzi ya anode hii, kwa mujibu wa sheria ya Moseley, itahamia kwa eneo la urefu mfupi wa wimbi na itakuwa iko karibu na kikomo cha kunyonya cha dutu sawa chini ya utafiti, kama inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 2.6, curve 2. Hapa K b - mstari unafyonzwa, kutokana na ambayo fluorescence inaonekana, ambayo inaweza kuingilia kati na risasi.

3. Ikiwa tofauti katika nambari za atomiki ni vitengo 2-3 Z, basi wigo wa chafu wa anode hiyo utahamia hata zaidi kwenye eneo la wimbi fupi (Mchoro 2.6, curve 3). Kesi hii ni mbaya zaidi, kwa kuwa, kwanza, utoaji wa X-ray umedhoofika sana na, pili, fluorescence yenye nguvu huangaza filamu wakati wa risasi.

Kwa hiyo, inayofaa zaidi ni anode, mionzi ya tabia ambayo iko katika eneo la kunyonya dhaifu na sampuli chini ya utafiti.

Vichujio. Athari ya kunyonya kwa kuchagua inayozingatiwa na sisi hutumiwa sana kupunguza sehemu ya mawimbi mafupi ya wigo. Kwa kufanya hivyo, foil mia kadhaa nene huwekwa kwenye njia ya mionzi. mm. Foil hufanywa kutoka kwa dutu ambayo nambari ya serial ni vitengo 1-2 chini ya Z anodi. Katika kesi hii, kwa mujibu wa Mchoro 2.6 (curve 2), makali ya bendi ya kunyonya ya foil iko kati ya mistari ya K a - na K b - na K b - mstari, pamoja na wigo unaoendelea. kuwa dhaifu sana. Attenuation ya K b ikilinganishwa na K a -radiation ni karibu 600. Kwa hivyo, tumechuja mionzi ya b kutoka kwa mionzi, ambayo karibu haibadilika kwa kiwango. Kichujio kinaweza kuwa foil iliyotengenezwa kwa nyenzo ambayo nambari ya serial ni vitengo 1-2 chini Z anodi. Kwa mfano, wakati wa kufanya kazi kwenye mionzi ya molybdenum ( Z= 42), zirconium inaweza kutumika kama chujio ( Z= 40) na niobiamu ( Z= 41). Katika mfululizo wa Mn ( Z= 25), Fe( Z= 26), Co( Z= 27) kila moja ya vipengele vilivyotangulia vinaweza kutumika kama kichujio cha kinachofuata.

Ni wazi kwamba chujio lazima iko nje ya chumba ambacho kioo kinachukuliwa, ili filamu haipatikani na mionzi ya fluorescence.

UTAMBAZAJI WA MIALI YA X-RAY- kutawanyika kwa X-rays na dutu katika mwelekeo ambao haufanyiki Bragg - hali ya Wolfe.

Katika kioo bora, mtawanyiko wa elastic wa mawimbi na atomi zilizo kwenye nodi za mara kwa mara. kimiani, kama matokeo, hutokea tu wakati imedhamiriwa. maelekezo. vekta Q, sanjari na maelekezo ya vekta za kimiani zinazofanana G: Q=k 2 -k 1, wapi k 1 na k 2 - vectors ya wimbi la tukio na mawimbi yaliyotawanyika, kwa mtiririko huo. Usambazaji wa nguvu ya kutawanya katika nafasi ya kimiani inayofanana ni seti ya kilele cha Laue-Bragg chenye umbo la d kwenye nodi za kimiani zinazofanana. Uhamisho wa atomi kutoka kwa tovuti za kimiani unakiuka upimaji wa kioo, na kuingiliwa. picha inabadilika. Katika kesi hii, pamoja na maxima (ambayo yanaendelea ikiwa kimiani ya wastani ya upimaji inaweza kutofautishwa katika fuwele iliyopotoka), sehemu laini inaonekana katika usambazaji wa nguvu ya kutawanya. I 1 (Q), sambamba na D. r. R. l. juu ya kasoro za kioo.

Pamoja na kuenea kwa elastic, D. r. R. l. inaweza kuwa kwa sababu ya michakato ya inelastic ikifuatana na msisimko wa mfumo mdogo wa elektroniki wa fuwele, i.e., kueneza kwa Compton (tazama Athari ya Compton) na kutawanyika kwa msisimko wa plasma (tazama hali dhabiti ya plasma). Kwa msaada wa mahesabu au majaribio, vipengele hivi vinaweza kutengwa kwa kuangazia D. r. R. l. juu ya kasoro za kioo. Katika vitu vya amorphous, kioevu na gesi, ambapo hakuna utaratibu wa muda mrefu, kueneza ni kuenea tu.

Usambazaji wa nguvu I 1 (Q)D. R. R. l. kioo katika anuwai ya maadili Q, sambamba na seli nzima ya kitengo cha kimiani au seli kadhaa, ina maelezo ya kina kuhusu sifa za kioo na kutokamilika kwake. majaribio I 1 (Q) inaweza kupatikana kwa kutumia njia ya monochromatic. X-ray na inakuwezesha kuzunguka kioo karibu na shoka tofauti na kubadilisha mwelekeo wa vectors ya wimbi k 1, k2, kutofautiana, hivyo, Q katika anuwai ya maadili. Maelezo ya kina kidogo yanaweza kupatikana Njia ya Debye - Scherrera au Mbinu ya Laue.

Katika kioo bora D.r.r.l. kutokana tu na mabadiliko ya joto na mabadiliko ya sifuri atomi za kimiani na zinaweza kuhusishwa na michakato ya utoaji na unyonyaji wa moja au zaidi. . Kwa ndogo Q kuu jukumu linachezwa na kutawanyika kwa phononi moja, ambayo phononi tu na q=Q-G, wapi G ndio vekta ya kimiani iliyo karibu zaidi Q. Nguvu ya kutawanyika vile I T 1 ( Q) katika kesi ya fuwele bora za monatomic, imedhamiriwa na f-loy

wapi N- idadi ya seli za msingi za fuwele, f amplitude ya muundo, - Sababu ya Debye-Waller, t ni wingi wa atomi, - masafa na. vekta za phonon j th tawi na vector ya wimbi q. Kwa ndogo q frequency , i.e., inapokaribia nodi za kimiani, huongezeka kama 1/ q 2. Inabainisha kwa vekta q, sambamba au perpendicular kwa maelekezo , , katika fuwele za ujazo, ambapo hutolewa kipekee na kuzingatia, mtu anaweza kupata masafa ya oscillation kwa maelekezo haya.

Katika fuwele zisizofaa, kasoro za saizi isiyo na kikomo husababisha kudhoofika kwa ukali wa tafakari za kawaida. I 0 (Q) na kwa D.r.r.l. I 1 (Q) kwenye tuli kuhamishwa na mabadiliko ya amplitudes ya kimuundo kwa sababu ya kasoro ( s- nambari ya seli karibu na kasoro, - aina au mwelekeo wa kasoro). Katika fuwele zilizopotoka kidogo na mkusanyiko mdogo wa kasoro (idadi ya kasoro katika kioo) na nguvu D.r.r.l.

wapi na ni vipengele vya Fourier.

Uhamisho hupungua kwa umbali r kutoka kwa kasoro kama 1/ r 2 , kama matokeo ya ambayo, kwa ndogo q na karibu na tovuti za kimiani zinazofanana I 1 (Q) huongezeka kama 1/ q 2. Pembe uraibu I 1 (Q) ni tofauti kimaelezo kwa kasoro za aina tofauti na ulinganifu, na thamani I 1 (Q) imedhamiriwa na kiasi cha kupotosha karibu na kasoro. Utafiti wa usambazaji I 1 (Q) katika fuwele zilizo na kasoro za uhakika (kwa mfano, atomi za unganisho na nafasi za kazi katika nyenzo zenye mionzi, atomi za uchafu katika suluhisho dhaifu dhaifu), inafanya uwezekano wa kupata habari ya kina juu ya aina ya kasoro, ulinganifu wao, msimamo kwenye kimiani, usanidi wa atomi kutengeneza kasoro, tensor dipoles ya nguvu, ambayo kasoro hutenda kwenye kioo.

Wakati kasoro za uhakika zinajumuishwa katika vikundi, kiwango mimi 1 katika uwanja wa wadogo q huongezeka sana, lakini inageuka kujilimbikizia katika maeneo madogo ya nafasi ya kimiani karibu na nodi zake, na kwa ( R0- ukubwa wa kasoro) hupungua kwa kasi.

Kusoma maeneo ya D. ya mto. R. l. inafanya uwezekano wa kujifunza ukubwa, sura, na sifa nyingine za chembe za awamu ya pili katika ufumbuzi wa kuzeeka, . loops ya radius ndogo katika irradiated au deformed. nyenzo.

Wakati ina maana. viwango vya kasoro kubwa, kioo ni nguvu potofu si tu ndani ya nchi karibu na kasoro, lakini pia kwa ujumla, ili katika zaidi ya kiasi yake . Matokeo yake, kipengele cha Debye-Waller na ukubwa wa tafakari sahihi mimi 0 kupungua kwa kasi, na usambazaji I 1 (Q) imepangwa upya kimaelezo, na kutengeneza vilele vilivyopanuliwa vilivyohamishwa kidogo kutoka kwa maeneo ya kimiani yanayofanana, ambayo upana wake unategemea saizi na mkusanyiko wa kasoro. Kwa majaribio, hutambuliwa kama vilele vya Bragg vilivyopanuliwa (mistari ya quasi kwenye Debyegram), na katika baadhi ya matukio tofauti huzingatiwa. mara mbili yenye jozi za vilele I 0 na mimi 1. Madhara haya yanaonyeshwa katika aloi za kuzeeka na vifaa vya irradiated.

Katika kujilimbikizia ufumbuzi, fuwele za kuagiza sehemu moja, ferroelectrics zisizo bora sio kutokana na otd. kasoro, na kushuka kwa thamani. inhomogeneities ya mkusanyiko na vnutr. vigezo na I 1 (Q) inaweza kuchukuliwa kwa urahisi kama kutawanya kwa q th. kushuka kwa thamani wimbi la vigezo hivi ( q=Q-G). Kwa mfano, katika suluhisho za binary A - B na atomi moja kwa kila seli, ikipuuza kutawanyika kwa tuli. kukabiliana

wapi f A na f B- sababu za kutawanya kwa atomi za atomi A na B; kutoka- mkusanyiko - vigezo vya uunganisho, - uwezekano wa kuchukua nafasi ya jozi ya nodi zilizotengwa na vekta ya kimiani. lakini, atomi A. Baada ya kuamua I 1 (Q) katika seli nzima ya kimiani inayofanana na baada ya kutekeleza Fourier transform f-tion , inaweza kupatikana kwa ajili ya kuharibika. uratibu nyanja. Kutawanyika kwenye tuli Misaada haijajumuishwa kulingana na data ya kiwango I 1 (Q) katika kadhaa seli za kimiani zinazofanana. Usambazaji I 1 (Q) pia inaweza kutumika kwa moja kwa moja uamuzi wa nguvu za kuagiza za suluhisho kwa tofauti lakini katika mfano wa mwingiliano wa jozi na thermodynamic yake. sifa. Vipengele vya D.r.r.l. metali suluhisho zinazoruhusiwa kukuza tofauti. mbinu ya utafiti truss-uso aloi.

Katika mifumo ambayo iko katika majimbo karibu na vidokezo vya mabadiliko ya awamu ya aina ya 2 na muhimu. pointi kwenye curve za kuoza, kushuka kwa thamani huongezeka kwa kasi na kuwa kwa kiasi kikubwa. Wanasababisha ukosoaji mkali. D. r. R. l. karibu na maeneo ya kimiani yanayofanana. Utafiti wake hutoa taarifa muhimu kuhusu vipengele vya mabadiliko ya awamu na tabia ya thermodynamics. kiasi karibu na maeneo ya mpito.

Sambaza mtawanyiko wa neutroni za joto kwa tuli inhomogeneities sawa na D. r. R. l. na inaelezewa na f-lams sawa. Utafiti wa mtawanyiko wa nyutroni hufanya iwezekanavyo kuchunguza pia nguvu sifa za mitetemo ya atomiki na kushuka kwa thamani. inhomogeneities (tazama Mtawanyiko wa neutroni wa inelastic).

Mwangaza: James R., Kanuni za macho za diffraction ya X-ray, trans. kutoka kwa Kiingereza, M., 1950; Iveronova V. I., Revkevich G. P., Nadharia ya kutawanyika kwa X-ray, toleo la 2, M., 1978; Iveronova V. I., Katsnelson A. A., Utaratibu wa muda mfupi katika ufumbuzi imara, M., 1977; Cowley J., Fizikia ya Diffraction, trans. kutoka kwa Kiingereza, M., 1979; Krivoglaz M A., X-ray na diffraction ya neutroni katika fuwele zisizo bora, K., 1983; yake, Kueneza mtawanyiko wa X-rays na nyutroni kwa kubadilika-badilika kwa inhomogeneities katika fuwele zisizo bora, K., 1984.

M. A. Krivoglaz.