Як diffraction X-рентгенӣ чӣ гуна аст?

Ин мақолаи тасвир чунин чизе чун diffraction X-рентгенӣ. Он дар асоси физикии ин падида ва истифодаи он, тавзеҳ медиҳад.

рушди Технологияи маводи нав

Инноватсионї, нанотехнология - тамоюли ҷаҳони муосир. Хабарҳо пур аз ҳисобот дар бораи маводи нави инқилобӣ. Вале чанд нафар донӣ, ки бузург олимони дастгоњи илмию лозим аст, то на камтар аз як беҳтар хурд дар технологияҳои мавҷуда. Яке аз њодисањои асосии ки одамон дар он кӯмак, - diffraction X-рентгенӣ.

радиатсионӣ электромагнитӣ

Барои оғоз, он бояд равшан, ки чунин радиатсионӣ электромагнитӣ. Ҳар гуна мақоми ситонида ҳаракат дар атрофи худ майдони электромагнитӣ меорад. Ин соҳаҳо pervade атрофи, ҳатто чангкашак фазои чуқур аст, аз онҳо набуд. Агар дар чунин соҳаи, халалдоршавии даврии, ки қодир тарғибу дар фазо, ки онҳо доранд, радиатсияи электромагнитӣ номида мешавад. Истифода бурда мешавад барои тавсиф консепсияіои ба монанди wavelength, басомад ва энергетика он. Чӣ энергетика зеҳнан равшан ва wavelength - масофаи байни марҳилаҳои шабеҳ (мисол, дар байни ду қуллаҳои шафати). Дар wavelength олӣ (ва аз ин рӯ басомади), энергетика камтар. Ёдовар мешавем, ки ин мафҳумҳо бояд тасвир чӣ X-рентгенӣ мухтасар diffraction ва ба таври равшан.

спектри электромагнитӣ

Ҳамаи гуногуни рентген электромагнитӣ мувофиқ дар миқёси махсус. Вобаста ба wavelength, фарқ (аз дарозу кӯтоҳ ба):

• ба таъсири мавҷҳои радио;
• мавҷи terahertz;
• мавҷҳои инфрасурх;
• wavelength намоён;
• wavelength ултрабунафш;
• wavelength X-рентгенӣ;
• радиатсионӣ анвоъ.

Ҳамин тариқ, мо манфиатдор дар радиатсионӣ доранд дорад wavelength хеле хурд ва баландтарин энергетика (то он аст, баъзан душвор номида мешавад). Аз ин рӯ, мо ба тавсифи чӣ diffraction X-рентгенӣ омад.

Дар пайдоиши X-рентгенӣ

Дар олӣ энергетика радиатсионӣ, аз душвортар аст, ки ба он даст ба таври сунъӣ. Пањншавии оташ, шахсе, қабул бисёр радиатсияи инфрасурх, зеро он аст, ки интиқоли гармии. Вале ин буд, ки як diffraction X-рентгенӣ дар бораи сохтори фазоии нест, ки бисёр кори душвор зарур аст. Пас, ин гуна радиатсионӣ электромагнитӣ озод карда мешавад, агар наафтонед берун электрон аз ниҳонӣ аз заррае аст, ки наздик ба асосии. Электрон доранд, дар боло ҷойгир аст, биҷӯед пур аз сӯрохи, гузариши худро таъмин photons X-рентгенӣ. Инчунин дар назди боздорӣ вазнин зарраҳо ситонида дорои вазни (мисол, электрон), истеҳсол ин рентген энергетикӣ баланд. Ҳамин тариқ, diffraction X-рентгенӣ дар lattice булӯр аст, бо хароҷоти маблағи калони энергияи ҳамроҳӣ мекунанд.

Дар миқёси саноатӣ, ки ин радиатсионӣ инњо мебошанд:

1. Дар cathode электрон бо энергия баланди эљод мекунад.
2. Электронӣ дучор маводи anode аст.
3. Electron ба таври назаррас бозмедорад (он х рентген эљод мекунад).
4. Дар парвандаи дигар, ки электрон дарро бикӯбад, retarding зарра бо мадори пасти заррае маводи anode, ки он низ тавлид дар X-рентген.

Ҳамчунин зарур аст, то дарк намоянд, ки мисли дилхох радиатсионӣ электромагнитӣ дигар дар X-рентгенӣ дорад қатор худро дорад. Он меравад ин радиатсионӣ ба таври васеъ кофӣ истифода бурда мешавад. Ҳама медонанд, ки як устухони шикаста ё ташаккули дар шуш дар ҷустуҷӯи бо кӯмаки X-рентген.

сохтори Crystal

Акнун мо расид наздик ба он чӣ усули diffraction X-рентгенӣ мебошад. Барои ин кор, баён сохтори сахт. Дар илм, як мақоми сахт аст, ҷавҳари дар давлати crystalline номида мешавад. Вуд, гил ва ё шиша сахт, вале онҳо намерасад Хӯроки асосии: сохтори даврии. Аммо кристаллњо доранд, ин амвол аҷиб. Номи хеле аз ин падидаи дорои моҳияти он. Аввал ба шумо лозим аст, ки дарк намоянд, ки дар атоми булӯр ба қадам муrаррар карда мешавад. Тамос байни онҳо як дараҷаи муайяни чандирии, вале онҳо хеле сахт аст, ба тавре ки он атоми метавонанд дар доираи lattice ҳаракат. Чунин воқеаҳо имконпазир аст, балки бо таъсири беруна хеле қавӣ. Барои мисол, агар булӯр металлӣ ба хам, дар камбудиҳои нуқтаи намудҳои гуногуни ташкил меёбанд: дар баъзе ҷойҳо заррае тарк курсии худ, мавқеи ташаккул, дар дигар - он аст, ки дар мавқеи нодуруст кӯчонида, ташкили ҷорӣ камбудӣ. Дар булӯр баробар сохтори булӯр Слим худ гум, он аст, хеле пастсифат, фуҷур. Аз ин рӯ, клипи, ки як бор ба unbent, аз он беҳтар аст, ки ба истифода намебаранд, ҳамчун металлӣ хосиятҳои худро аз даст доданд.

Агар атоми доранд rigidly собит, ки онҳо мумкин нест нисбат ба якдигар дар тасодуфӣ, ки дар моеъ мавқеъи шавад. Онҳо бояд ба худ, то ки ба кам кардани энергияи ҳамкории онҳо ташкил мекунанд. Ҳамин тариқ, дар атоми дар як lattice ташкил шаванд. Дар ҳар як аз рамзхо пешниҳод ҳадди ақали маҷмӯи атоми ташкил ба таври махсус дар фазо, - як ҳуҷайраи воҳиди аз булӯр. Агар тамоми он пахш, яъне, то дар якчояги канори якдигар бо ҷунбондани дар ҳама гуна самт мо ба даст тамоми булӯр. модели - Бо вуҷуди ин, аз он хотир, ки ин аст. Ҳар булӯр воқеӣ дорад, камбудиҳои, ва комилан дақиқ тарҷумаи қариб ғайриимкон барои ноил шудан аст. унсурҳои хотираи кремний муосир наздик ба кристаллњо беҳтарин мебошанд. Бо вуҷуди ин, истеҳсоли онҳо талаб миқдори зиёди нерӯи барқ ва захираҳои дигар. Дар лаборатория, олимон сохторҳои содир намудани намудҳои гуногун доранд, вале чун ќоида, арзиши офаридани онҳо низ бузург аст. Аммо биёед дар њолате, ки ҳамаи кристаллњо беҳтарин аст: дар ҳар самт атоми ҳамон хоҳад шуд, дар масофаи ҳамин аз якдигар ҷойгир шудааст. Чунин сохтори аст lattice номида мешавад.

Тафтиши сохтори кристаллҳо

Ин аст, ки ба сабаби ин ҳодиса метавонад diffraction X-рентгенӣ оид ба кристаллњо. Сохтори даврии кристаллњо дар онҳо меорад баъзе аз ҳавопаймо, ки дар он атоми бештар дар самтҳои дигар. сохтори мутақобилаи дар атоми - Баъзан ин symmetry ҳавопаймо lattice, баъзан дода мешавад. Ҳар як ҳавопаймо аст, нишонаи он гузошта мешавад. Масофа байни тайёраҳои хеле хурд аст: тартиби якчанд angstroms (angstroms ба ёд оред - 10 ^-10 м ё 0,1 nanometer аст).

Бо вуҷуди ин, тайёраҳои дар як самт дар ҳама гуна булӯр воқеӣ, ҳатто як хеле хурд. diffraction X-рентгенӣ ҳамчун усули мебарад ин: ҳама мавҷҳо, ки дар самти тайёраҳои дар як самт тағйир шудаанд, ҷамъбаст, додани сигналҳои баромадро кофӣ равшан аст. Пас, олимон метавонанд Ҷадвали кадом минтақаҳои дохили шиша ҷойгир ин тайёраҳои, ва дар бораи сохтори дохилии сохтори булӯр, ки ҳукм кунад. Бо вуҷуди ин, танҳо ба он маълумоти кофӣ нест. Илова ба кунҷи аз майл, бояд донед, ки масофаи байни тайёраҳои. Бе он, шумо метавонед ҳазорҳо моделњои гуногуни сохтори даст, вале ҷавоби дақиқ намедонанд. Дар бораи чӣ гуна олимон дар бораи Масофаи байни тайёраҳои омӯхта мешавад зер баррасӣ мешаванд.

падидаи diffraction

Мо аллакай дар асоси физикии diffraction чӣ рентгенӣ оид ба lattice фазоии кристаллҳо дода мешавад. Бо вуҷуди ин, мо ҳоло моҳияти зуҳуроти diffraction баён нашудааст. Ҳамин тавр, diffraction - як аз харошидан ва мавҷҳои (аз он ҷумла электромагнитии) монеаҳои. Ин падида ба назар мерасад, ки поймол шудани қонунҳои оптика адресатсияи, балки он аст, нест. Ин аст, бо дахолат ва хосиятҳои мавҷи, ба монанди photons пайваст. Агар роҳи нур ба маблағи як монеаи аст, зеро аз diffraction аз photons метавонад «мебинем», дар атрофи гӯшаи. Чӣ тавр дур ба ботил моил масоз аз самти нури таблиғотиву рост вобаста ба андозаи аз монеаҳо. Дар монеаи хурдтар, хурдтар бояд дарозии мавҷи электромагнитӣ аст. Ин аст, ки diffraction X-рентгенӣ дар кристаллњо ягона бо истифода аз чунин wavelengths кӯтоҳ: масофаи байни тайёраҳои аст, хеле хурд, photons оптикӣ мебошанд, фақат нест »ба воситаи ба даст» дар миёни онҳост, ва танҳо аз рӯи инъикос карда мешавад.

Чунин мафҳум ҳақ аст, вале аз он аст, ки дар илми муосир низ танг ба шумор меравад. Барои васеъ таърифи он, инчунин дониши умумӣ мавҷҳои усулҳои мазкур зуҳуроти diffraction.

1. Тағйирот дар сохтори мавҷи фазоии. Масалан, дар кунҷи аз густариши мавҷи паҳншавии чӯбро ё радкунии шумораи мавҷи мавҷҳои дар баъзе самт хостае. Ба ин синф зуҳуроти вобаста мепечонад мавҷҳои аз монеаҳои аст.
2. мавҷҳои Васеъ дар спектри.
3. Таѓйир додани кундгаро мавҷҳои.
4. Табдили сохтори марҳилаи мавҷи.

Падидаи diffraction, якҷоя бо дахолати барои он аст, ки дар самти чӯбро нур дар холигии танг паси он мо мебинем ки як, балки якчанд highs нур. Аз дуртар бештар аз мобайни ин холигоҳ, баландтар тартиби. Ҳамчунин, вақте ки дуруст сояи озмоиш таҳияи сӯзан дӯзандагӣ анъанавӣ (табиатан лоғар) аст, ба якчанд басомадҳои, ки дар он сӯзан аниқ мушоҳида ҳадди сабук, на ҳадди ақали тақсим карда мешавад.

Формула Bragg

Мо аллакай қайд карданд, ки сигнали ниҳоӣ аст, ки аз ҳамаи photons х-рентгенӣ, ки аз тайёраҳои бо нишебии ҳамон доираи булӯр инъикос, илова шуда. Аммо сохтори Маҳз ҳисоб имкон медиҳад, таносуби муҳими дигар. Бе он мебуд, бефоида diffraction X-рентгенӣ. формулаи Bragg монанди ин: 2dsinƟ = nλ. Дар ин ҷо, г - масофаи байни тайёраҳои бо кунҷи ҳамон майл, θ - кунҷи зиддилағзиш (кунҷи Bragg), ё кунҷи намудани беморшавї ба ҳавопаймо, н - тартиби қуллаи diffraction, аз λ - wavelength. Аз он маълум аст, маҳз ҳамин тавр спектри X-рентгенӣ истифода бурда мешавад, барои ба даст овардани маълумот ва кунҷи ки дар он нур афтад, ин формула имконият медиҳад ба шумо ба ҳисоб арзиши г. Каме болотар мо гуфтанд, ки бе ин маълумот аниқ гирифта сохтори масъала имконнопазир аст.

Истифодаи муосири diffraction рентгенӣ

Ба савол ба миён меояд: ки дар кадом ҳолатҳо бояд ин таҳлил, олимон дар ҳақиқат кашф шудааст, тамоми сохтори ҷаҳон, ва шояд асосан дар истеҳсоли моддаҳои нав одамонро ҷалб карда намешавад, чӣ гуна натиҷаҳо хоҳанд кард? Чор ҷавобҳои.

1. Бале, мо медонем, сайёраи мо кофӣ хуб аст. Аммо ҳар сол канданиҳои нав нест. Баъзан онҳо ҳатто пешниҳод сохтори нахоҳад кард бе X-рентген кор мекунанд.
2. Бисёр олимон кӯшиш ба беҳтар намудани хосиятҳои маводи мавҷуда. Ин моддаҳои ба намудҳои гуногуни табобати (фишор, ҳарорат, lasers ва ба инҳо монанд. D.) қарор дода шавад. Баъзан дар таркиби худ барои илова ва нобуд унсурҳои аз он. Мефахмӣ он чиро, азнавсозии дохилӣ дар айни замон сурат гирифт, хоҳад diffraction X-рентгенӣ оид ба кристаллњо.
3. Зеро ки баъзе замимаҳо (мисол, барои лазерӣ ВАО фаъол, кортҳои хотира, унсурҳои оптикӣ системаи назорати) бо кристаллњо бояд дуруст мувофиқат. Аз ин рӯ, сохтори онњо бо истифода аз ин усул санҷида.
4. diffraction X-рентгенӣ - ин ягона роҳи дарёфти чанд ва он чӣ дар марҳилаҳои синтези дар системаҳои multicomponent рӯй аст. Баъзе аз чунин системањои метавонанд ҳамчун унсурҳои аз технологияи муосир сафолї хизмат мекунанд. Дар ҳузури марҳалаҳои номатлуб метавонад ба пайомадҳои ҷиддӣ мегардад.

фаъолияти фазо

Бисёр одамон пурсид: «Чаро мо як расадхонаи бузурги orbiting Замин, чаро ба мо лозим аст, ки Ровер, ки агар инсоният ҳанӯз мушкилоти камбизоатӣ ва ҷанг ҳал намешавад?»

Ҳар метавонад далелҳои худро «барои» ва «муқобил» ёфт, вале маълум аст, ки мардум бояд хоб бошад.

Аз ин рӯ, нигариста, ситорагон, ки мо ҳоло бо итминони, ки мо дар бораи онҳо бештар ва бештар ҳар рӯз медонанд, мегӯянд.

X-рентген равандҳои дар фазо рух, ба рӯи сайёраи мо дастрасӣ надорад, ки онҳо аз тарафи атмосфера равона созад. Аммо ин қисми спектри электромагнитӣ дорад, бисёр маълумот дар бораи зуҳуроти-энергетикии баланд. Бинобар ин, воситаҳо, омӯзиши Х-рентгенӣ, бояд берун аз мадори Замин гузошт. Истгоҳи мавҷуда айни ҳол омӯзиши адад зерин:

• боқимондаҳои таркиши supernova;
• марказҳои галактикаҳои;
• ситораҳои раекторе;
• сиёҳ сӯрохиро;
• бархӯрд иншооти азими (галактикаҳо, гурўњњои галактикаҳо).

Ҳайратовар буд, ки барои лоиҳаҳои гуногун дастрасӣ ба ин пойгоҳҳои дастрас ба донишҷӯён ва ҳатто хонандагон аст. Онҳо барои омӯзиш аз фазои амиқи болори х-рентгенӣ: diffraction, халал, спектри табдил мавриди манфиати худ. Ва баъзе истифодабарандагон хеле ҷавон обсерваторияҳои асоси фосила кунад кашфњо. Ба хонандаи ҳокимон метавонад, албатта, мегӯянд, ки онҳо доранд, чизе танҳо кардааст тасвирҳои вақт дар қатъномаҳои баланд ба баррасӣ ва пай тафсилоти нозук. Ва, албатта, аҳамияти ошкор, чун ќоида, танҳо фаҳмидани ситорашиноси ҷиддӣ. Аммо чунин њолатњо хеле ваҳй љавонон таъмин Ки ҷонҳои худро аз барои иктишофи кайҳон сарф. Ва ба ин мақсад ба маблағи ба пайравӣ аст.

Пас, барои расидан ба Vilgelma Konrada Röntgen дастрасӣ ба дониш ва имкониятҳо барои ғолиб сайёрањои дигар stellar кашф.