Mossbauerov efekat. Rezonantna apsorpcija y-kvanta

25.01.2022

Sistem goriva

Pretpostavimo da postoje dva uzorka (konvencionalno ćemo smatrati da je prvi izvor-emiter, a drugi prijemnik-apsorber zračenja) sa identičnim atomima (i jezgrima) u svom sastavu. To znači da je položaj energetskih nivoa glavni E zh i uzbuđeni? ekscitabilna stanja u njima su ista. Pretpostavimo i da postoji način da se pokrene pobuđeno stanje jezgara u prvom uzorku, tj. čine ga izvorom emitovanih kvanta (elektromagnetnih talasa) zbog odgovarajućih energetskih prelaza. Spektralna linija izvora sa energijom zračenja E it6 - E glavni = AE na frekvenciji

skala će biti na frekvenciji ω = ^ u ° z6 -. Može se procijeniti

prirodnu širinu G ove spektralne linije (tj. minimalnu širinu, koja je određena relacijom nesigurnosti (vidi pododjeljak 8.2) i ne ovisi o eksperimentalnoj opremi). Za ovu procjenu koristimo relaciju (8.6) i dobijamo

gdje se Γ uzima kao vrijednost koja odgovara širini idealne spektralne linije na polovini njene visine, a m je karakteristično vrijeme života jezgra u pobuđenom stanju.

Omjer prirodne širine spektralne linije i vrijednosti prijelazne energije (za rezonantni prijelaz Co 57 -> Fe 57, na primjer) je:

Ovo pokazuje da je u relativnom smislu takva spektralna linija vrlo uska.

Ako sada ovo zračenje usmerimo na drugi, sličan prvom, uzorak, onda bi zbog ispunjenosti rezonantnih uslova u njemu trebalo da se desi suprotna pojava, tj. rezonantna apsorpcija. Zaista, energija emitovanog y-kvanta tačno odgovara razlici u energiji? vshb - E ženska Međutim, postoje najmanje dva faktora koji remete ovu rezonanciju. Prvi faktor je trzaj koji jezgro doživljava kada emituje y-kvant. Odredimo količinu energije R trzaj.

U modelu slobodnih jezgara u mirovanju, zakon održanja količine gibanja zahtijeva da zamah jezgra u pobuđenom stanju, jednak nuli prije energetskog prijelaza, bude jednak ukupnom impulsu jezgra i kvantu zračenja nakon emisija, tj. p, = p i(zamah kvanta je jednak p t =E y/c, Gdje E y - kvantna energija; sa - brzina svetlosti). Zbog toga

Magnituda R, po pravilu, nekoliko redova veličine veće od Γ za sva jezgra pogodna za posmatranje efekta rezonancije (u slučaju prethodno razmatranog primjera R/Y- 10 5). Za poređenje, napominjemo da u slučaju optičkih elektronskih prelaza sa energijama od -1-10 eV, sa prirodnom širinom G koja je uporediva sa nuklearnim slučajem - 10 -8 eV, energija trzanja atomskog sistema je R- 10 -9 -10 -p eV, tj. zanemarljiva (u poređenju sa prirodnom širinom) vrijednost R/T

Zbog prisustva trzaja u slučaju prijelaza nuklearne energije, spektralna linija emisije slobodnog jezgra će se pomjeriti duž energetske skale za količinu energije R vraća u pravcu svog smanjenja. Sam po sebi, ovaj pomak je mali, posebno u poređenju sa kvantnom energijom (10 4 eV), međutim, veliki je u poređenju sa prirodnom širinom spektralne linije (10 -8 eV). Spektralna linija apsorpcije također će se pomjeriti na sličan način (jer se i ovdje mora uzeti u obzir energija trzanja apsorbirajućeg jezgra), ali prema višim energijama (povratak „obrnuto“, tj. sa negativnim predznakom). Linije čija je prirodna širina ~10 -8 eV divergiraju za 2 R= 10_3 e (slika 9.10). Dakle, ispada da u razmatranim uslovima praktično nema preklapanja spektralnih linija (uslov rezonancije nije ispunjen), a samim tim nema ni rezonantne apsorpcije.

Rice. 9.10.

Drugi faktor koji ometa opažanje rezonancije je toplotno kretanje atoma. Različita jezgra mogu emitovati y-kvantove dok su u nasumičnom termičkom kretanju. U ovom slučaju, kao rezultat haotične manifestacije Doplerovog efekta (vidi pododjeljke 1.5.2.2 i 2.8.4), linije emisije i apsorpcije će se proširiti (do širine prikazane na slici 9.10 kao D),Štaviše, na sobnoj temperaturi ovo proširenje je mnogo veće od prirodne širine linija (uske linije na slici 9.10). Kao rezultat, samo „repovi“ spektralnih linija mogu se delimično preklapati (tačkasta područja na slici 9.10), a apsorpcija će biti zanemarljiva količina očekivanog efekta.

Potpuno drugačija slika će se uočiti ako se izvorna jezgra i jezgra apsorbera uvedu u čvrsto tijelo, na primjer, u kristalnu rešetku. U ovom slučaju, analiza mora uzeti u obzir cijeli kristal kao zatvoreni sistem. Teorija efekta (pri energijama y-kvanta nižim od energije vezivanja atoma u kristalu) pokazuje da kada y-kvant emituje jedno od jezgara, mogu se ostvariti dvije mogućnosti. Prva mogućnost je stvaranje u kristalu elastičnog vala, kolektivne pobude - fonona (vidi pododjeljak 2.9.5 i dalje 10.3.1), koji će sa sobom ponijeti višak energije y-kvanta. Ovo je rasuti "nerezonantni" kvant. Druga mogućnost može biti emisija y-kvanta, kada se energija trzanja prenosi na cijeli kristal (apsorpcija bez pobuđivanja fonona). U ovom slučaju, u formuli (9.58) za energiju trzaja umjesto mase jezgra t i, emitovao y-kvant, sada bismo trebali zamijeniti makroskopsku masu (m"t i) kristala, tada će trzaj postati praktički jednak nuli, a energija y-kvanta će biti jednaka razlici energije

?„ozb - Eosn- Budući da se razmatra zračenje jezgra direktno fiksiranog u kristalu, Doplerovo širenje zbog termičkog kretanja je također malo u odnosu na slobodna jezgra. Kao rezultat toga, linije emisije i apsorpcije će se suziti na gotovo prirodnu širinu, njihova područja će se preklapati (maksimumi će se poklopiti) - doći će do rezonancije.

gdje je prosječni kvadrat pomaka jezgara iz ravnotežnog položaja tokom termičkih vibracija atoma (u smjeru emisije kvanta - duž ose Oh)

Fenomen rezonantne apsorpcije y-kvanta u čvrstom tijelu prvi je otkrio njemački fizičar R. Mössbauer 1958. godine, a sam efekat nosi njegovo ime. Efekat je u emisiji i rezonantnoj apsorpciji y-zraka bez trzaja. Prema teoriji koju su razvili Lamb i Mössbauer, odnos broja rezonantno emitovanih (ili apsorbiranih) gama kvanta prema njihovom ukupnom broju, koji se naziva vjerovatnoća Mössbauerovog efekta (ili Debye-Wallerovog faktora), definira se kao

X =- - talasna dužina emitovanog (apsorbovanog) kvanta.

Odnosno, vjerovatnoća je direktno (eksponencijalno) povezana s pokretljivošću atoma u kristalu.

Kako se rezonantna apsorpcija y-zraka može eksperimentalno promatrati? Objasnimo ovo koristeći dijagram prikazan na Sl. 9.11.

Pretpostavimo da su supstance izvora zračenja i apsorbera iste (njihov elektron-nuklearni sistem je isti) i da su u istim spoljašnjim uslovima. Maksimalnu vrijednost rezonantne apsorpcije treba promatrati kada izvor zračenja miruje u odnosu na apsorber (relativna brzina kretanja o = 0). Kada se, na primjer, izvor pomiče u odnosu na apsorber, ova rezonantna apsorpcija se može lako poremetiti promjenom energije zračenja zbog Doplerovog efekta, to zahtijeva vrlo male brzine, jer je potrebno „razdvojiti“;

emisione i apsorpcione linije Sl. 9.11. Šema eksperimentalne postavke za nisku energiju, jednaka postavci za posmatranje

Znam nekoliko G, ne R. Mössbauerov efekat

Iz uslova --- ~ 10 -12 možemo procijeniti brzinu relativnog A E s

značajno pomeranje izvora i apsorbera, što može uništiti rezonanciju. Dobijamo nevjerovatne brojke (od frakcija mm/s do cm/s) i zaključak: uprkos činjenici da se y-kvantite šire brzinom svjetlosti, relativno kretanje pri maloj brzini remeti rezonanciju!

Mjerenjem intenziteta zračenja propuštenog kroz apsorber u zavisnosti od brzine izvora u odnosu na apsorber, dobija se apsorpcioni Mössbauer ili gama rezonantni spektar (apsorpcioni spektar – slika 9.12).

Rice. 9.12. Eksperimentalni apsorpcioni spektar gama rezonance (Mössbauer) antiferomagneta FeF 3, snimljen na 4 K

Svi ostali procesi interakcije y-zračenja sa materijom, koji prate razmatrane, ali nisu rezonantne prirode, tj. ne ovise o relativnoj brzini kretanja izvora zračenja i apsorbera, ne iskrivljuju spektralnu sliku i ne pojavljuju se direktno u Mössbauerovom spektru.

Moguće su i druge eksperimentalne tehnike zasnovane na Mössbauerovom efektu, posebno korištenje samog izvora zračenja, koji sadrži radioaktivna jezgra, kao supstancu koja se proučava, i neku standardnu supstancu kao apsorber. Ova vrsta spektroskopije se zove emisija kao i eksperimenti sa raspršenim rezonantnim zračenjem itd.

Hemijske primjene Mössbauerovog efekta i gama rezonantna spektroskopija zasnovana na njemu razmatraju se u pododjeljku

Mössba uera effe kt, rezonantna apsorpcija g-kvanta atomskim jezgrama, uočena kada su izvor i apsorber g-zračenja čvrste materije, a energija g-kvanta je niska (~ 150 keV). Ponekad se Mössbauerov efekat naziva rezonantna apsorpcija bez trzaja ili nuklearna gama rezonancija (NGR).

Godine 1958. R. Mössbauer je otkrio da za jezgre koje su dio čvrstih tijela, pri niskim energijama g-prijelaza, emisija i apsorpcija g-kvanta može doći bez gubitka energije uslijed trzanja. U spektru emisije i apsorpcije uočavaju se nepomerene linije čija je energija tačno jednaka energiji g prelaza, a širine ovih linija su jednake (ili veoma blizu) prirodnoj širini G. U ovom slučaju, emisione i apsorpcione linije se preklapaju, što omogućava posmatranje rezonantne apsorpcije gama zraka.

Ovaj fenomen, nazvan Mössbauerov efekat, nastao je zbog kolektivne prirode kretanja atoma u čvrstom tijelu. Zbog jake interakcije atoma u čvrstim tijelima, energija trzanja se ne prenosi na zasebno jezgro, već se pretvara u energiju vibracija kristalne rešetke, drugim riječima, trzaj dovodi do rađanja fonona. Ali ako je energija trzaja (izračunata po jezgru) manja od prosječne energije fonona karakteristične za dati kristal, onda trzaj neće dovesti do rađanja fonona svaki put. U takvim "bezfononskim" slučajevima, trzaj ne mijenja unutrašnju energiju kristala. Kinetička energija koju kristal kao cjelina stječe, percipirajući povratni impuls g-kvanta, je zanemarljiva. Prijenos impulsa u ovom slučaju neće biti praćen prijenosom energije, pa će stoga položaj emisionih i apsorpcionih linija tačno odgovarati energiji E prijelaza.

Vjerovatnoća takvog procesa dostiže nekoliko desetina posto ako je energija g prijelaza dovoljno niska; U praksi se Mössbauerov efekat uočava samo pri D E » 150 keV (sa povećanjem E povećava se vjerovatnoća proizvodnje fonona tokom trzaja). Vjerovatnoća Mössbauerovog efekta također jako ovisi o temperaturi. Često, da bi se uočio Mössbauerov efekat, potrebno je ohladiti izvor gama zraka i apsorber na temperaturu tekućeg dušika ili tekućeg helijuma, međutim, za gama prijelaze vrlo niskih energija (na primjer, E = 14,4 kev za gama prijelaz jezgra 57 Fe ili 23,8 kev za g tranziciju 119 Sn) Mössbauerovog jezgra, efekat se može posmatrati do temperatura koje prelaze 1000 °C. Pod svim ostalim jednakim okolnostima, vjerovatnoća Mössbauerovog efekta je veća, što je jača interakcija atoma u čvrstom tijelu, odnosno veća je energija fonona. Stoga, što je viša Debyeova temperatura kristala, veća je vjerovatnoća Mössbauerovog efekta.

Osnovno svojstvo rezonantne apsorpcije bez trzaja, koje je transformisalo Mössbauerov efekat iz laboratorijskog eksperimenta u važnu istraživačku metodu, je izuzetno mala širina linije. Odnos širine linije prema energiji g-kvanta sa Mössbauerovim efektom je, na primjer, za jezgra 57 Fe vrijednost "3´ 10 -13", a za 67 jezgara Zn "5,2´ 10 -16". Takve širine linija nisu postignute ni kod gasnog lasera, koji je izvor najužih linija u infracrvenom i vidljivom opsegu elektromagnetnih talasa. Uz pomoć Mössbauerovog efekta, pokazalo se da je moguće promatrati procese u kojima se energija g-kvanta razlikuje za izuzetno mali iznos (»G ili čak male frakcije G) od energije prijelaza apsorberskih jezgri. . Takve promjene energije dovode do pomicanja emisionih i apsorpcionih linija jedna u odnosu na drugu, što povlači za sobom promjenu veličine rezonantne apsorpcije koja se može izmjeriti.

Mogućnosti metoda zasnovanih na upotrebi Mössbauerovog efekta dobro su ilustrovane eksperimentom u kojem je bilo moguće izmjeriti u laboratorijskim uvjetima promjenu frekvencije kvanta elektromagnetnog zračenja u Zemljinom gravitacijskom polju, predviđenu teorijom relativnosti. U ovom eksperimentu (R. Pound i G. Rebki, SAD, 1959), izvor g-zračenja nalazio se na visini od 22,5 m iznad apsorbera. Odgovarajuća promjena gravitacionog potencijala trebala je dovesti do relativne promjene energije g-kvanta za 2,5´ 10 -15. Pokazalo se da je pomak emisionih i apsorpcionih linija u skladu s teorijom.

Pod uticajem unutrašnjih električnih i magnetnih polja koja deluju na jezgra atoma u čvrstim materijama (vidi Kristalno polje), kao i pod uticajem spoljašnjih faktora (pritisak, spoljašnja magnetna polja), može doći do pomeranja i cepanja nivoa nuklearne energije, i, posljedično, promjene u prijelaznoj energiji . Budući da je veličina ovih promjena povezana s mikroskopskom strukturom čvrstih tijela, proučavanje pomaka emisionih i apsorpcionih linija omogućava dobijanje informacija o strukturi čvrstih tijela. Ovi pomaci se mogu mjeriti pomoću Mössbauerovih spektrometara ( pirinač. 3). Ako g -kvanta emituje izvor koji se kreće brzinom v u odnosu na apsorber, tada se kao rezultat Doplerovog efekta energija g -kvanta upada na apsorber mijenja za iznos Ev/c (za jezgre koje se obično koriste u posmatranju Mössbauerovog efekta, promjena energije E za iznos G odgovara vrijednostima brzine v od 0,2 do 10 mm/sec). Mjerenjem ovisnosti veličine rezonantne apsorpcije o v (spektar Mössbauerove rezonantne apsorpcije), nalazi se vrijednost brzine pri kojoj su emisione i apsorpcijske linije u tačnoj rezonanciji, odnosno kada je apsorpcija maksimalna. Vrijednost v određuje pomak D E između emisione i apsorpcione linije za stacionarni izvor i apsorber.

On pirinač. 4, i prikazuje apsorpcioni spektar koji se sastoji od jedne linije: emisione i apsorpcione linije nisu pomerene jedna u odnosu na drugu, odnosno nalaze se u tačnoj rezonanciji na v = 0. Oblik posmatrane linije može se opisati sa dovoljnom tačnošću pomoću Lorentz krivulju (ili Breit - Wignerovu formulu) sa širinom na pola visine od 2G. Takav spektar se uočava samo kada su supstance izvora i apsorbera hemijski identične i kada na jezgra atoma u tim supstancama ne utiču ni magnetska ni nehomogena električna polja. U većini slučajeva, u spektrima se uočava nekoliko linija (hiperfine strukture), koje su uzrokovane interakcijom atomskih jezgri sa ekstranuklearnim električnim i magnetskim poljima. Karakteristike hiperfine strukture zavise kako od svojstava jezgara u osnovnom i pobuđenom stanju, tako i od strukturnih karakteristika čvrstih tela, koje uključuju emitujuća i apsorbujuća jezgra.

Najvažniji tipovi interakcija atomskog jezgra sa ekstranuklearnim poljima su interakcije električnog monopola, električnog kvadrupola i magnetnog dipola. Interakcija električnog monopola je interakcija jezgra sa elektrostatičkim poljem stvorenim u području jezgra od strane elektrona koji ga okružuju; dovodi do pojave pomaka linije d u spektru apsorpcije ( pirinač. 4, b), ako izvor i apsorber nisu hemijski identični ili ako je distribucija električnog naboja u jezgru nejednaka u osnovnom i pobuđenom stanju (vidi Izomerizam atomskih jezgara). Ova tzv izomer ili hemijski pomak je proporcionalan gustoći elektrona u području jezgra, a njegova vrijednost je važna karakteristika kemijske veze atoma u čvrstim tvarima (vidi Hemija kristala). Po veličini ovog pomaka može se suditi o jonskoj i kovalentnoj prirodi hemijske veze, efektivnom naboju atoma u hemijskim jedinjenjima, elektronegativnosti atoma koji čine molekule, itd. Proučavanje kemijskih pomaka također omogućava dobivanje informacija o raspodjeli naboja u atomskim jezgrama.

Važna karakteristika Mössbauerovog efekta za fiziku čvrstog stanja je i njegova vjerovatnoća. Mjerenje vjerovatnoće Mössbauerovog efekta i njegove ovisnosti o temperaturi omogućava nam da dobijemo informacije o posebnostima interakcije atoma u čvrstim tvarima i o vibracijama atoma u kristalnoj rešetki. Mjerenja koja koriste Mössbauerov efekat su visoko selektivna, jer U svakom eksperimentu, rezonantna apsorpcija se opaža samo za jezgre jednog tipa. Ova karakteristika metode omogućava efikasnu upotrebu Mössbauerovog efekta u slučajevima kada su atomi, na čijim jezgrima se opaža Mössbauerov efekat, dio čvrstih tvari u obliku nečistoća. Mössbauerov efekat je uspješno korišten za proučavanje elektronskih stanja izotopa nečistoća 41 elementa; najlakši među njima je 40 K, najteži 243 At.

Lit.: Mossbauerov efekat. Sat. Art., ed. Yu Kagana, M., 1962; Mössbauer R., RK efekat i njegov značaj za precizna mjerenja, u zborniku: Nauka i čovječanstvo, M., 1962; Frauenfelder G., Mossbauerov efekat, trans. sa engleskog, M., 1964; Wertheim G., Mossbauerov efekat, trans. sa engleskog, M., 1966; Spinel V.S., Rezonancija gama zraka u kristalima, M., 1969; Hemijske primjene Mössbauerove spektroskopije, trans. sa engleskog, ur. V. I. Goldansky [i drugi], M., 1970; Mossbauerov efekat. Sat. prijevodi članaka, ur. N. A. Burgov i V. V. Sklyarevsky, trans. sa engleskog, njemačkog, M., 1969.

N. N. Delyagin.

Rice. 3. Pojednostavljeni dijagram Mössbauerovog spektrometra; Izvor g-kvanta, pomoću mehaničkog ili elektrodinamičkog uređaja, pokreće se u povratno kretanje brzinom v u odnosu na apsorber. Pomoću detektora g-zračenja mjeri se ovisnost o brzini v intenziteta fluksa g-kvanta koji prolazi kroz apsorber.

Rice. 4. Spektri Mössbauerove rezonantne apsorpcije g-kvanta: I - intenzitet fluksa g-kvanta koji prolazi kroz apsorber, v - brzina kretanja izvora g-kvanta; a - pojedinačne emisione i apsorpcione linije, nepomerene jedna u odnosu na drugu pri v = 0; b - izomerni ili hemijski pomak linije. Pomak d je proporcionalan gustini elektrona u području jezgra i varira u zavisnosti od karakteristika hemijske veze atoma u čvrstom stanju; c - kvadrupolni dublet uočen za izotope 57 Fe, 119 Sn, 125 Te, itd. Veličina cijepanja D je proporcionalna gradijentu električnog polja u području jezgra: d - magnetska hiperfina struktura uočena u spektrima apsorpcije za magnetno uređene materijale. Udaljenost između komponenti strukture proporcionalna je jačini magnetskog polja koje djeluje na jezgra atoma u čvrstoj tvari.

Rice. 1. Šematski prikaz procesa emisije i rezonantne apsorpcije g-kvanta; Emitirajuća i apsorbirajuća jezgra su iste, stoga su energije njihovih pobuđenih stanja E" i E"" jednake.

Rice. 2. Pomeranje emisionih i apsorpcionih linija u odnosu na energiju Eg prelaza; G - širine linija.

Energija radiofrekventnog polja koju po jedinici vremena apsorbuje uzorak koji sadrži spinove I sa magnetnim momentima po jedinici zapremine lako se izračunava pomoću formule (11.30), koja određuje verovatnoće prelaza indukovanih po jedinici vremena radiofrekventnim poljem čija amplituda rotira sa frekvencijom Ako se zasićenje može zanemariti, tada je razlika u populacijama između stanja za svaki spin jednaka

Dakle, ukupna apsorbovana energija u jedinici vremena biće jednaka

Ove formule ne otkrivaju prirodu konačne širine spin nivoa uzetih u obzir funkcijom oblika. Ova širina može biti posljedica dipol-dipol interakcije između spinova, nehomogenosti vanjskog polja, fluktuirajućih lokalnih magnetnih polja sličnih onima u metalima zbog prisustva elektrona provodljivosti, itd. Za naše potrebe dovoljno je znati da određeni relaksacioni mehanizam održava spin sistem na temperaturi rešetke i, posljedično, populaciju spin nivoa na njihovim Boltzmanovim vrijednostima.

Važno je, međutim, jasno shvatiti da sama činjenica apsorpcije energije spinskim sistemom zahtijeva postojanje različitog od nule

poprečna komponenta nuklearne magnetizacije, koja nije u skladu sa striktnim opisom spinskog sistema koristeći ideju populacije njegovih nivoa. Kao što je pokazano u pogl. II, takav opis pretpostavlja odsustvo vandijagonalnih matričnih elemenata statističkog operatora i, prema tome, odsustvo transverzalne magnetizacije.

Neka rotirajuće magnetsko polje sa amplitudom zapravo stvara linearno polarizovano polje i, kao što je ranije navedeno, uticaj suprotno rotirajuće komponente može se zanemariti. Tada je snaga radio frekvencije koju apsorbuje spin sistem jednaka

Ako je interakcija spin sistema sa radiofrekventnim poljem dovoljno mala, onda možemo pretpostaviti da je reakcija spin sistema proporcionalna ovom polju i može se zapisati u obliku

gdje su stvarni i imaginarni dijelovi radiofrekventne osjetljivosti, neovisno o odnosima

Ovdje simbol označava pravi dio.

Metoda proračuna, zasnovana na idejama o mikroskopskoj strukturi spin sistema, biće izložena u poglavlju. IV.

Zamjenom (III.6) u (III.5) nalazimo Upoređujući ovaj izraz sa (III.4) i koristeći formulu (III.1) dobijamo

Čitaoca ne treba zbuniti činjenica da, prema prihvaćenoj notaciji, , dakle, može poprimiti negativne vrijednosti. Apsorbirana snaga će biti pozitivna jer je proporcionalna proizvodu ili (od ).

Može se primijetiti da na relaciji (III.8), koja povezuje statičku osjetljivost, nema kvantnomehaničkih veličina. To je posljedica takozvanih Kramers-Kronigovih odnosa; potonji vrijede za linearne sisteme i povezuju stvarni i imaginarni dio njihovog odgovora na sinusnu ekscitaciju. Ovi odnosi imaju formu

će biti prikazano na kraju ovog poglavlja. simbol označava da su integrali uzeti u smislu njihove glavne vrijednosti

Kada koristite ove formule pri proučavanju nuklearnog magnetizma, potrebno je obratiti pažnju na određeni oprez. Prema definiciji, u (III.6) je parna i - neparna funkcija U nuklearnom magnetizmu često računamo odgovor na rotirajuća polja, a ne na oscilirajuća polja, a precesirajuća magnetizacija izračunata na ovaj način može se smatrati odgovorom. na oscilirajuće polje samo u tom slučaju ako se uticaj suprotnorotirajuće komponente može zanemariti. Neka

je odgovor na magnetsko polje koje rotira frekvencijom

Odgovor na linearno polarizovano polje, odnosno na zbir dva polja koja rotiraju u suprotnim smerovima u slučaju linearnog sistema ima oblik

Pošto je sve dok je frekvencija daleko od rezonantne frekvencije, vrijednosti su vrlo male, onda, zamjenjujući ove vrijednosti u (III.8a), pretpostavljajući i zanemarujući male pojmove; dobijamo relacije Kramers - Kronig u obliku koji je pogodniji za naše svrhe

Ako je parna funkcija (kriva simetrične rezonancije), onda iz prve relacije (III.8c) slijedi da je neparna funkcija y i Da bismo dobili izraz (III.8), stavimo prvu relaciju (III.8a ) Onda

Pisanjem gdje je konstanta, a je funkcija oblika normalizirana na jedinicu, dobivamo puta osjetljivije od statičkih.

Jednostavnost rezultata dobijenih za iščezavajuće slaba RF polja mora se suprotstaviti komplikacijama koje nastaju kada RF polje postane dovoljno jako da izazove zasićenje. Da bi se moglo predvideti ponašanje spin sistema koji je podložan jakim perturbacijama radio frekvencije, moraju se napraviti određene pretpostavke u vezi sa unutrašnjom strukturom ovog sistema, prirodom širine linije i relaksacionim mehanizmima. Za vrlo specifičan model (bez interakcije između spinova i jakih sudara), odgovarajući proračuni su izvedeni u Pogl. II.

apsorpcija fotona frekvencije v = (E n - E0)/h, Gdje E str i E 0 - energije pobuđenog i osnovnog stanja sistema koji apsorbuje (na primjer, atom), h - Traka je konstantna. R.P. se također primjećuje u nuklearnoj fizici (vidi. Mossbauerov efekat).

- fotoluminiscencija, u kojoj se frekvencija pobuđivajućeg zračenja w0 praktično poklapa sa frekvencijom fotoluminiscencije atoma, gdje su i energije gornjeg pobuđenog i donjeg nivoa...
Fizička enciklopedija
- selektivna apsorpcija g-kvanta atomskim jezgrama uzrokovana kvantnim prijelazima jezgara u pobuđeno stanje...
Fizička enciklopedija
- ...
Fizička enciklopedija
- vidi Intermolekularne interakcije...
Hemijska enciklopedija
- Rezonantni trupac za proizvodnju rezonantne građe Vidi sve pojmove GOST 17462-84. PROIZVODI ŠUMARSKE INDUSTRIJE. TERMINI I DEFINICIJE Izvor: GOST 17462-84...
Rječnik GOST rječnika
- el.-magn. zračenje koje emituje sistem vezanih naelektrisanja, čija se frekvencija poklapa sa frekvencijom uzbudljive svetlosti...
Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik
- radnje kompanije preuzimatelja da kupi dionice preuzete kompanije ili da proda svoje dionice u nadi da će dobiti profit zbog razlike u stopama. Vidi također: Arbitražne operacije ...
Financial Dictionary
- 1. gašenje prava i obaveza manje snage sa pravima i obavezama veće jačine 2...
Veliki ekonomski rječnik
- vidi Apsorpcija...
Enciklopedijski rječnik Brockhausa i Euphrona
- zračenje koje emituje sistem vezanih naelektrisanja, u kojem se frekvencija zračenja poklapa sa frekvencijom uzbudljive svetlosti...
Velika sovjetska enciklopedija
- Vidi assorbimento...
Petojezični rječnik lingvističkih pojmova
- UPIJATI, -osjećati, -miris i -mirisati; -osetio...
Ozhegov's Explantatory Dictionary
- APSORPCIJA, apsorpcija, množina. ne, up. . Radnja pod Ch. apsorbirati-upijati. Apsorpcija svjetlosti tamnom pločom. Apsorpcija energije...
Ushakov's Explantatory Dictionary
- apsorpcija pros. proces djelovanja prema gl. apsorbirati, apsorbirati, biti apsorbiran,...
Eksplanatorni rječnik Efremove
- apsorbuje"...
Ruski pravopisni rječnik
- ...
Forme riječi

"REZONANTNA APSORPCIJA" u knjigama

Napravite mesta za kočiju! Rezonantna nesreća u kojoj je učestvovao potpredsjednik Lukoila Anatolij Barkov

Iz knjige Sigurnosna petlja: Kronika automobilskih nesreća autor Gutikov Petr

Napravite mesta za kočiju! Nesreća visokog profila u kojoj je učestvovao potpredsjednik Lukoila, Anatolij Barkov, problem su koji traje više od sto godina. Niko dobrovoljno ne želi da postane žrtva nesreće. A ako se to dogodilo, onda žrtve ili njihove

Apsorpcija boje

Iz knjige Svetlost i osvetljenje autor Kilpatrick David

Apsorpcija boje Boje koje pripisujemo objektima rezultat su zračenja koje reflektiraju i dospiju do naših očiju. Kada je osvijetljena bijelom svjetlošću, crvena cigla izgleda crveno jer odbija zračenje iz crvenog dijela spektra. On može

8. Spajanja i akvizicije

Iz knjige Headlines autor Kushnir Alexander

8. Spajanja i preuzimanja Ako bolje razmislite, beskrajno smo zauzeti čekajući druge. Ilja Lagutenko Nekoliko dana nakon predstavljanja „Meamursa“, „Trolovi“ su otišli u Kijev da nastupe na festivalu „Simply Rock“. Desilo se da su Ilja i muzičari putovali u jednom

SPAJANJA I AKVIZICIJE

Iz knjige Krov. Usmena istorija reketiranja autor Višenkov Evgenij Vladimirovič

SPAJANJA I AKVIZIJE U organizovanom kriminalu ranih 90-ih postojao je uglavnom samo jedan princip: u pravu je ko je jači. On je direktno proturječio ideologiji lopova, koji su uvijek govorili da sude po svojoj savjesti, istina, kao ljudska bića. Ni "Tambov" ni "Malyshevsky"

Apsorpcija

Iz knjige Integracija duše od Rachel Sal

Apsorpcija Posljednje tri tehnike su samo za napredne studente energije. Ako ste jaki i relativno slobodni od negativnih emocija, možete odabrati da apsorbirate dio negativnosti drugih, privremeno, kako biste je odagnali. U nekim slučajevima

Poglavlje 16. Apsorpcija

Iz knjige Beyond Fear. Transformacija negativnih emocija od Trobe Thomas

Poglavlje 16. Apsorpcija Na našim seminarima uvijek ima više žena nego muškaraca. Mislim da je jedan od razloga taj što žene češće prepoznaju intimnost i suovisnost kao pitanja koja zahtijevaju napor. Drugi razlog je taj što mnogi muškarci imaju duboke rane

APSORPCIJA

Iz knjige Komandant I od Shaha Idrisa

APSORPCIJA V.: Apsolutno sam zgrožen okultnim klošarima koje ponekad moram da slušam. Gotovo svi moji prijatelji koje zanima ova tema mi se gade. Smatram da se sa takvom infekcijom koja pogađa naše društvo mora nekako boriti. Šta

Hvatanje i gutanje

Iz knjige Masa i moć od Canetti Eliasa

Hvatanje i apsorpcija Psihologija hvatanja i apsorpcije, kao i psihologija ishrane općenito, još uvijek nije u potpunosti proučena; Sve nam se ovdje čini jasnim. Ovdje se odvijaju mnogi misteriozni procesi o kojima i ne razmišljamo. Hrana je najstarija stvar u ljudima, i

Apsorpcija fotona

Iz knjige Neutrino - sablasna čestica atoma autor Isaac Asimov

Apsorpcija fotona Do sada je neutrino bio veoma sličan fotonu. Poput fotona, neutrino je nenabijen, nema masu i uvijek se kreće brzinom svjetlosti. Obe čestice imaju spin. Spin fotona je +1 ili -1, dok je spin neutrina +1/2 ili -1/2 (razlika nije značajna). kako god

Austrijsko preuzimanje

Iz knjige Drugi svjetski rat autor Utkin Anatolij Ivanovič

Apsorpcija Austrije Uveče 11. februara 1938. godine, u najstrožoj tajnosti, austrijski kancelar Schuschnigg je stigao u Salcburg i automobilom prešao njemačku granicu kako bi dočekao Hitlera u Berhtesgadenu. Von Papen, koga je Hitler poslao, pitao je kancelara da li

Apsorpcija konkurenata

Iz knjige Ruski kapital. Od Demidova do Nobela autor Iz knjige Zapisi iz dnevnika u LiveJournalu (2011-2015) autor Zotov Georgije Aleksandrovič

Politički rezonantan mar. 2. 2015. u 12:31 U vezi Nemcova. Prije svega, pocivaj u miru s njim da, nisam ga voljela. Pokojni Boris Efimovič došao je iz opozicije koja je bila naklonjena markizu sa rejtingom od pola procenta ili manje - i ne manje od svega zasluga pripada njemu

Pretpostavimo da postoje dva uzorka (konvencionalno ćemo smatrati da je prvi izvor-emiter, a drugi prijemnik-apsorber zračenja) sa identičnim atomima (i jezgrima) u svom sastavu. To znači da je položaj energetskih nivoa glavni E baza i uzbuđen E stanja u njima su ista. Pretpostavimo i da postoji način da se pokrene pobuđeno stanje jezgara u prvom uzorku, tj. čine ga izvorom emitovanih kvanta (elektromagnetnih talasa) zbog odgovarajućih energetskih prelaza. Spektralna linija izvora sa energijom zračenja E tzb - E f = AE na frekvenciji

skala će biti na frekvenciji. Može se procijeniti

gdje se Γ uzima kao vrijednost koja odgovara širini idealne spektralne linije na polovini njene visine, at je karakteristično vrijeme života jezgra u pobuđenom stanju.

Omjer prirodne širine spektralne linije i vrijednosti energije tranzicije (za rezonantni prijelaz Co 57 - Fe 57, na primjer) je:

Ovo pokazuje da je u relativnom smislu takva spektralna linija vrlo uska.

Ako sada ovo zračenje usmerimo na drugi, sličan prvom, uzorak, onda bi zbog ispunjenosti rezonantnih uslova u njemu trebalo da se desi suprotna pojava, tj. rezonantna apsorpcija. Zaista, energija emitovanog y-kvanta tačno odgovara razlici u energiji? |in6 - E main. Međutim, postoje najmanje dva faktora koji remete ovu rezonanciju. Prvi faktor je trzaj koji jezgro doživljava kada emituje y-kvant. Odredimo količinu energije R trzaj.

U modelu slobodnih jezgara u mirovanju, zakon održanja količine gibanja zahtijeva da zamah jezgra u pobuđenom stanju, jednak nuli prije energetskog prijelaza, bude jednak ukupnom impulsu jezgra i kvantu zračenja nakon emisija, tj. r., = r i(zamah kvanta je jednak str. t = E. f/c, Gdje E y- kvantna energija; With- brzina svjetlosti). Zbog toga

Magnituda R, po pravilu, nekoliko redova veličine veće od Γ za sva jezgra pogodna za posmatranje efekta rezonancije (u slučaju prethodno razmatranog primjera R/G ~ 10 5). Za poređenje, napominjemo da u slučaju optičkih elektronskih prelaza sa energijama od ~1-10 eV, sa vrednošću prirodne širine G ~ 10 -8 eV koja je uporediva sa nuklearnim slučajem, energija trzanja atomskog sistema je R~ 10 -9 -10 -11 eV, tj. zanemarljiva (u poređenju sa prirodnom širinom) vrijednost R/T 10 -1, što nam omogućava da isključimo efekte opisane u nastavku iz razmatranja.

Zbog prisustva trzaja u slučaju prijelaza nuklearne energije, spektralna linija emisije slobodnog jezgra će se pomjeriti duž energetske skale za količinu energije R vraća u pravcu svog smanjenja. Sam po sebi, ovaj pomak je mali, posebno u poređenju sa kvantnom energijom (10 4 eV), međutim, veliki je u poređenju sa prirodnom širinom spektralne linije (10 -8 eV). Spektralna linija apsorpcije također će se pomjeriti na sličan način (jer se i ovdje mora uzeti u obzir energija trzanja apsorbirajućeg jezgra), ali prema višim energijama (povratak „obrnuto“, tj. sa negativnim predznakom). Linije čija je prirodna širina ~10 -8 eV divergiraju za 2 R= 10_3 eV (slika 9.10). Dakle, ispada da u razmatranim uslovima praktično nema preklapanja spektralnih linija (uslov rezonancije nije ispunjen), a samim tim nema ni rezonantne apsorpcije.

Rice. 9.10.

Eexc - ?bas. Budući da se razmatra zračenje jezgra direktno fiksiranog u kristalu, Doplerovo širenje zbog termičkog kretanja je također malo u odnosu na slobodna jezgra. Kao rezultat toga, linije emisije i apsorpcije će se suziti na gotovo prirodnu širinu, njihova područja će se preklapati (maksimumi će se poklopiti) - doći će do rezonancije.

Gdje - prosječni kvadrat pomaka jezgara iz ravnotežnog položaja za vrijeme termičkih vibracija atoma (u smjeru emisije kvanta - duž ose Oh);

Talasna dužina emitovanog (apsorbovanog) kvanta.

Odnosno, vjerovatnoća je direktno (eksponencijalno) povezana s pokretljivošću atoma u kristalu.

Kako se rezonantna apsorpcija y-zraka može eksperimentalno promatrati? Objasnimo ovo koristeći dijagram prikazan na Sl. 9.11.

Rice. 9.11.

Pretpostavimo da su supstance izvora zračenja i apsorbera iste (njihov elektron-nuklearni sistem je isti) i da su u istim spoljašnjim uslovima. Maksimalnu vrijednost rezonantne apsorpcije treba promatrati kada izvor zračenja miruje u odnosu na apsorber (relativna brzina kretanja I= 0). Kada se, na primjer, izvor pomiče u odnosu na apsorber, ova rezonantna apsorpcija se može lako poremetiti promjenom energije zračenja zbog Doplerovog efekta, to zahtijeva vrlo male brzine, jer je potrebno "razdvojiti" emisiju i apsorpciju linije sa malom količinom energije jednakom nekoliko G, ali ne R.

Od uslova moguće je procijeniti brzinu relativnog kretanja izvora i apsorbera, što može uništiti rezonanciju. Dobijamo nevjerovatne brojke (od frakcija mm/s do cm/s) i zaključak: uprkos činjenici da se y-kvantite šire brzinom svjetlosti, relativno kretanje pri maloj brzini remeti rezonanciju!