|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Теней эффект |
 | |
Анимация
Описание
Теней эффект, возникновение характерных минимумов интенсивности (теней) в угловом распределении частиц, вылетающих из узлов кристаллической решетки. Теней эффект наблюдается для положительно заряженных частиц: протонов, дейтронов, a-частиц и более тяжелых ионов. Тени образуются в направлениях кристаллографических осей (осевая тень) и плоскостей (плоскостная тень). Тени обусловлены отклонением частиц, движущихся в направлении оси или плоскости, внутриатомными электрическими полями атомов, встречающихся на их пути (рис. 1).
Образование теней на экране
Рис. 1
Угловые размеры тени определяются соотношением:
,
где x0 - полуширина тени;
Z1e и e - заряд и энергия движущейся частицы;
Z2e - заряд ядра атома кристалла;
l - расстояние между соседними атомами цепочки.
Интенсивность потока частиц (I) в центре тени для кристалла (без дефектов) примерно в 100 раз меньше, чем на периферии (рис. 2).
Угловое распределение интенсивности потока вылетающих из кристалла частиц в области тени
Рис. 2
Впервые тени наблюдались в потоках частиц - продуктов ядерных реакций на ядрах кристаллической мишени, облученной ускоренными частицами. В опытах Домея и Бьерквиста источником заряженных частиц являлись a - радиоактивные ядра, введенные в узлы кристаллической решетки (методом ионного внедрения). Из-за большей универсальности первого метода практически все последующие эксперименты проводились по его схеме. В частности, с помощью этого метода удалось наблюдать плоскостные тени, имеющие форму прямых линий.
При использовании фотографических эмульсий можно регистрировать теневую картину (ионограмму) в большом телесном угле (рис. 3).
Ионограмма кристалла (плоскостная тень, негативное изображение)
Рис. 3
Расположение пятен и линий на ионограмме зависит от структуры кристалла и геометрических условий опыта. Распределение интенсивности в пределах одной тени (осевой или плоскостной) определяется многими факторами (составом и структурой кристалла, сортом и энергией движущихся частиц, температурой кристалла, количеством дефектов). Пятна и линии на ионограмме по своей природе принципиально отличны от пятен и линий, получаемых при изучении кристалла дифракционными методами. Из-за малой длины волны де Бройля у тяжелых частиц дифракционные явления практически не оказывают влияния на образование теней.
Ключевые слова
Разделы наук
Свойства ядер. Радиоактивность. Ядерные реакции
Атомная физика, излучение и поглощение энергии атомами и молекулами
ПолупроводникиТвердые тела
Применение эффекта
Теней эффект используется в ядерной физике и физике твердого тела. На базе теней эффекта разработан метод измерения времени t протекания ядерных реакций в диапазоне 10-16-10-18 с. Информация о величине t извлекается из формы теней в угловых распределениях заряженных частиц - продуктов ядерной реакции (форма тени определяется смещением составного ядра за время его жизни из узла решетки). Теней эффект используется для исследования структуры кристаллов, распределения примесных атомов и дефектов. Теней эффект относится к группе ориентационных явлений, наблюдаемых при облучении кристаллов потоками частиц.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Наблюдение производится в геометрии рис. 4 на сцинцилляционном экране.
Название
Рис. 4
Естественно, объем эксперимента предпочитительно вакуумировать, чтобы избежать возможного размытия теней из-за рассеяния потока в воздухе.
Литература
1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
2. Новый политехнический словарью.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |