Mossbauer ipa: awọn ipa ti awọn Awari ati awọn oniwe-lami

The article Kariaye nipa ohun ti Mossbauer ipa. Tun sọ agbekale bi kuatomu agbara awọn ipele ni ohun Atomu ati awọn ẹya atomiki arin, ri ati ki o collective quasiparticle rẹ.

Mathematical fun

A awaridii ninu fisiksi ti o waye ni akọkọ ewadun ti ifoya, sayensi roo pataki imo ni mathimatiki. Ọpọlọpọ awọn Imọ ti a ti yorawonkuro, ki si sọrọ, lori awọn sample ti awọn pen: ni akọkọ ti won ni won iṣiro oṣeeṣe ati ki o si ri ni iwa.

Fun apẹẹrẹ, awọn aye ti gravitational igbi ti anro nipa Einstein ni 1910, wà anfani lati jẹrisi aṣeyẹwo nikan ni 2016. Awọn àkópọ ti awọn meji nutirionu irawọ ti da tremors aaye ti ori ilẹ fisiksi mu ati ki o wa titi nipa nsii awọn akoko ti gravitational wiwọn ni Imọ ti eda eniyan. Ko si iyanu walẹ darukọ nibi: eyun fun iru-ẹrọ ni awọn Mossbauer ipa iye. Ṣugbọn yi ni sile dipo ju awọn ofin. Ọpọlọpọ igba, theorists ati experimenters Akobaratan lori kọọkan miiran ká igigirisẹ, ọkan iwadi fun jinde si awọn nilo fun awọn oniwe-mathematiki apejuwe, ati ikolu ti ipari di awọn arosinu ti titun, ko sibẹsibẹ gba dependencies. Mössbauer ipa wà ọkan ninu iru awọn iyalenu. Iru "ẹgbẹ" lasan ni awọn arosinu ati awọn Max Planck kosile ni opin ti 1900. O so wipe ninu aye ti elekitironi ati atomiki iwo, gbogbo titobi le nikan ya ọtọ iye, ti o jẹ quantized. Ati, ni ara rẹ ero, o je o kan kan mathematiki omoluabi, eyi ti ṣe isiro rọrun. Titi ti opin ti aye re ti o ti gbà pé kuatomu, tabi awọn kere ti ṣee ṣe ìka ti, fun apẹẹrẹ, ina - nikan dara ona lati se apejuwe, ko rù kan pataki ti ara ori.

Awọn kuatomu aye

Sibẹsibẹ, awọn miiran ọjọgbọn nife ninu ohun deedee apejuwe ti ohun ti ṣẹlẹ lori asekale ti awọn ọta, kà awọn ti o pọju ti iru a ipari, o si mu o fun funni pe ohun gbogbo ni quantized. Awọn elekitironi ni ayika arin le nikan wa ni lori awọn orbits iwo ara wọn le nikan ni pato agbara awọn ipele. Mbẹ therebetween, iwo ina gamma egungun. Mossbauer ipa njiyan wipe awọn iṣẹ yẹ ki o gbe awọn kan irú ti pada, ṣugbọn yi ko ni ṣẹlẹ. Ni gbogbogbo, gbogbo awọn titobi ti apejuwe awọn ihuwasi ti awọn nanoworld o wa koko si quantization - ti o jẹ ọtọ. Sugbon ko ba gbagbe pe ipa ti o ni awọn macrocosm wa ni kosile bi awọn ọja ti awọn oṣuwọn ti ibi-to ìṣòro patikulu jẹ ohun ti taa o yatọ, eyi ti o tumo si wipe o, ju, ni quantized. Ki Imọ Iroyin ninu eyi ti awọn Maks plank ti ari rẹ olokiki agbekalẹ ti o ni iye ti h, tabi pọọku ipa, la a titun akoko. Yi je ni akoko ti kuatomu fisiksi. Mossbauer ipa, itumọ, eyi ti a nigbamii fi fun yi lasan, ti di ọkan ninu awọn julọ pataki milestones ti Imọ ti awọn ifoya.

Awari ti awọn Mössbauer ipa

Bi a ti woye loke, awọn o tumq si ipinnu lọ ọwọ ni ọwọ pẹlu awọn ṣàdánwò. Diẹ ninu awọn wulo ipinnu safihan lori eweko gbà gangan "lori awọn orokun" ati ki o jade ti alokuirin ohun elo. Sayensi ti ni anfani lati ko nikan han awọn agbekalẹ, sugbon tun Igbẹhin awọn ìgo, ge awọn ọkọ lati ṣiṣẹ pẹlu awọn irin ki o si kó awọn fifi sori. Dajudaju, awọn ori ti awọn kaarun nikan akopọ awọn esi ti wọn fun iṣọ. Sibẹsibẹ, kọọkan experimenter wà tun ohun ẹlẹrọ, bi awọn ẹrọ ti wa ni apẹrẹ fun pato ìdí, ati taara ninu awọn iwadi ilana. Mo ti a ti ko si sile ati awọn Mossbauer ipa. Nsii o yoo ko gba ibi ti o ba ti a abori dokita Rudolf Mossbauer ko yi pada ni ọna ti idiwon itutu kuro, dipo ti alapapo ti o, bi niyanju nipa awọn olubẹwo ti ẹrọ.

ri to

Yii, eyi ti a yoo so fun awọn onkawe si ni yi apakan, o dabi ko o ni akọkọ kokan. Sibẹsibẹ, bi wa ni daradara mọ, rọrun lati nigbagbogbo ṣe aṣeyọri alaragbayida akitiyan. Ati ki a wa ni bayi ni anfani lati so ni o rọrun ọrọ ohun ti awọn Mossbauer ipa fun dummies ti gangan, ni kete ti sise gbogbo yàrá.

Labẹ awọn ri to wa ni maa n túmọ a nkan na ni a okuta ipinle. Awọn iwo ti awọn ọta ninu apere yi fẹlẹfẹlẹ kan ti o muna igbakọọkan latissi, ko da awọn elekitironi ni orisirisi iwọn nisoki. Dajudaju, irin kirisita akoso gan pato ti fadaka mnu nipasẹ eyi ti awọn arin tẹlẹ bi lati ya lati ṣakopọ elekitironi. Awọn itanna awọsanma ngbe nipasẹ awọn oniwe-ominira ofin, ko san ifojusi si iwa ti awọn gara ọlọnà. Awọn kirisita eyi ti o mu diẹ ibile ionic ati covalent ìde, awọn elekitironi siwaju sii ni pẹkipẹki ni nkan ṣe pẹlu "wọn" iwo. Ṣugbọn nibẹ ti won wa ni free lati gbe laarin awọn adugbo apa ju ni a gaasi tabi omi bibajẹ.

Ri to ṣeto-ini ko nikan ni kemikali eroja ti o wa ninu wọn, sugbon o tun awọn isedogba ti awọn akanṣe ti awọn ọta ojulumo si kọọkan miiran. Ni awọn Ayebaye apẹẹrẹ ti a erogba be gbogbo asọ ti lẹẹdi, ati awọn miiran - awọn nira adayeba awọn ohun elo ti - Diamond. Nítorí náà, ohun ti Iru ti asopọ, ki o si isedogba ti awọn kuro cell tumo si a pupo lati a kosemi ara. Awọn ini ti awọn ri to ati awọn ti o jẹ awọn ifihan ti awọn ohun ti awọn Mossbauer ipa. Awọn oniwe-iseda ni se alaye bi wọnyi: gbogbo awọn ti awọn ọta ni a ri to wa ni nkan.

collective quasiparticles

Bayi fojuinu kan to tobi onisẹpo mẹta ọlọnà. Fun awọn awoṣe ti o dara julọ iyo: Lori ati CL wa ni be ni giga julọ ti awọn cubes, ọkan lẹhin ti miiran. Ti o ba ti bakan ja ọkan atomu ki o si fa u lati ya awọn aaro ibi ti iwontunwonsi, o ṣeun si kan to kosemi asopọ, lẹhin ti o fa awọn adugbo awọn ọta. Isiro fi hàn pé awọn ayipada ninu awọn ipo ti awọn mojuto ni o ni ni o kere eyikeyi significant ikolu lori awọn aladugbo ti awọn kẹta ibere. Eleyi tumo si wipe ti o ba ti ni "ja" soda, atẹle fa adugbo chlorine awọn ọta, soda awọn ọta wọnyi fun u ọkan outermost Layer ti chlorine. Ni ikolu ti yi jẹ seese lati tesiwaju ni gbogbo awọn itọnisọna. O ti wa ni maa n so wipe kẹrin-aṣẹ perturbation awọn aladugbo ni o wa ti aifiyesi. Sugbon, won wa ni ko odo.

Nitori naa, ti o ba ti bakan "kolu" gara ni okun (e.g., lati fi fun u a lesa tabi itanna tan ina), awọn gara latissi yoo "igbi". Iru collective ronu nigbati ọpọlọpọ awọn adugbo awọn ọta ni gara ni nigbakannaa yi lọ yi bọ lero, e.g., soke tabi isalẹ, ti a npe phonons. Wa lati se apejuwe ohun ti Mossbauer ipa fun dummies, a yoo ko lọ sinu awọn alaye ati ki o kan so fun o wipe phonons ti a ri to huwa bi ìṣòro patikulu. Fun apẹẹrẹ, wọn agbara jẹ quantized, nwọn gbà wefulenti ipa ati ki o wa ni anfani lati se nlo pẹlu kọọkan miiran. Bayi, awọn phonons wa ni a npe collective quasiparticles. Iye wọn ati didara ti ri ara wa ni fun a be ninu eyi ti nwọn waye. Ṣe iṣiro o le jẹ, mọ awọn iwọn, isedogba ati orisi ti awọn ọta ti awọn kuro sẹẹli. Lori awọn iṣẹlẹ ti phonon tun ni ipa ni ipari ki o si iru ti awọn iwe ifowopamosi laarin awọn ions ni gara ọlọnà.

iye yii

Niwon ri to ṣe akopọ gbogbo awọn oniwe-elekitironi, ati awọn orbitals (ati ki o nibi won agbara) yẹ ki o tun ti wa ni ti ṣakopọ. First, a gbọdọ ranti wipe awọn elekitironi wa si yi kilasi ti awon patikulu ti a npe ni fermions. Fermi, Dirac ati Pauli jọ ri wipe ninu ọkan ipinle ni o le wa ninu awọn eto, nikan kan iru patiku. Ti a ba pada si awọn apẹẹrẹ ti iyọ, kọọkan gara, eyi ti a pé kí wọn bimo tabi eran, ni ninu ohun alaragbayida iye ti soda ati kiloraidi ions. Ati kọọkan ti wọn ni o ni awọn nọmba kanna ti elekitironi, eyi ti n yi lori aami orbits. Bawo ni o le ti wa ni? A ri to ba jade ti awọn ti itoju bi wọnyi: awọn agbara ti kọọkan itanna orbiting ni ayika arin, kekere kan yatọ si lati eyikeyi miiran agbara elekitironi ohun ini si kanna yipo ti miiran atomu. Bayi ni o gba: ni gara wa lalailopinpin Elo agbara awọn ipele eyi ti o yato lati kọọkan miiran to kekere lati fẹlẹfẹlẹ kan ti fisinuirindigbindigbin agbegbe. Awọn perturbations eyi ti o se agbekale phonons kekere nitori ọkan atomu awọn sakani ni o wa ko gan lagbara. Gbogbo awọn ti ọrọ ni awọn collective išipopada bi kan gbogbo. Nitorina, awọn phonon agbara, bi o ti wà "ni tituka" ni agbegbe ti agbara. Da lori yi ati awọn Mossbauer ipa.

itanna asekale

Awọn ronu ti gba agbara awon patikulu wa ni de pelu ohun ti itanna aaye. O daju yi yoo, fun apẹẹrẹ, awọn ibeere ti idi kan aye ati satẹlaiti gbà wọn, nigba ti awon miran - ko. Ti itanna igbi le wa ni subdivided sinu kilasi gẹgẹ bi igbohunsafẹfẹ ati nitorina agbara. Awọn wọnyi meji abuda ni o wa interconnected ati dale lori wefulenti. Kini ni Mossbauer ipa le nikan ni soki, pese awọn RSS mo ibi ti itanna asekale ti wa ni be gamma Ìtọjú. Nítorí náà, ṣii soke ni airwaves asekale. Oṣeeṣe idinwo wọn wefulenti - mefa Agbaye. Sibẹsibẹ, awọn agbara ti iru Ìtọjú yoo jẹ ki kekere ti o jẹ soro lati forukọsilẹ. Die-die ti o ga igbohunsafẹfẹ ninu awọn terahertz Ìtọjú. Sibẹsibẹ, o jẹ, ati awọn igbi redio ti wa ni woye ni gidigidi kan pato awọn ipo: itiju ti elekitironi ni a se aaye, flexural vibrations ti polima, awọn ronu ti excitons ni ri to. Diẹ ko nigbamii ti apa ti awọn itanna julọ.Oniranran - awọn infurarẹẹdi Ìtọjú. O Gbigbe agbara ni fọọmu ti ooru. Paapa ti o ga agbara ti han ina. Ti apa ti awọn julọ.Oniranran ti awọn eniyan oju rí jẹ gidigidi kekere akawe si gbogbo asekale.

Red ina ni o ni awọn ni asuwon ti agbara, ati elesè - ga. Ni yi asopọ, o ti wa ni mo paradox: awọn diẹ omi tutu ti ni itọkasi ni blue, ẹniti agbara jẹ ti o ga ju wipe ti pupa ina. Awọn wọnyi ti awọn ultraviolet ìka ti awọn ti itanna asekale tẹlẹ ni o ni kan to ga igbohunsafẹfẹ lati penetrate sinu kan ri to. Bíótilẹ o daju wipe awon eniyan, bi miiran ẹdá alààyè lori wa aye, ma ko woye ultraviolet ina, awọn oniwe-pataki fun awọn to dara functioning ti ti ibi oganisimu ni tobi pupo. Awọn ifilelẹ ti awọn orisun ti ultraviolet iwadi ni oorun. Ga agbara ati awọn agbara lati penetrate ọpọlọpọ awọn oludoti ni o ni X-ray. Awọn orisun iru Ìtọjú ni awọn deceleration ti elekitironi ninu awọn ti itanna aaye. Awọn elekitironi le je mejeeji ajigbese, i.e. jẹ awọn ọta ati free. Awọn ẹrọ egbogi ti wa ni ẹrọ nipasẹ free elekitironi. Níkẹyìn, awọn toughest ati awọn julọ kukuru-igbi ni gamma Ìtọjú.

X-egungun ati gamma

Mossbauer ipa ati awọn oniwe-elo ni fisiksi ati ina- nilo lati se iyato laarin gamma egungun ati X-egungun. Nipa awọn ipele ti agbara ati, accordingly, awọn wefulenti ti won ba wa ni kan gan jakejado ibiti o ti ni lqkan. Ti o ni, nibẹ ni a gamma ati X-egungun pẹlu kan wefulenti ti 5 picometres. Orisirisi awọn ọna fun won igbaradi. Bi salaye loke, awọn X-Ìtọjú waye nigbati awọn deceleration ti elekitironi. Jubẹlọ, ni diẹ ninu awọn ilana (pẹlu iparun) disappears itanna lati awọn akojọpọ ikarahun to eru atomu, gẹgẹ bi awọn kẹmika. Sibẹsibẹ, awọn miiran elekitironi ṣọ lati ya ipò rẹ. Iru awọn itejade, ki o si di orisun kan ti X-egungun. Gamma egungun ni o wa ni esi ti awọn arin awọn itejade lati kan ti o ga yiya ipinle. Eleyi Ìtọjú ni kan to ga tokun agbara ati ionizes awọn ọta si eyi ti interacts. Ninu eyiti nigbati awọn gamma ray collides pẹlu awọn arin ti ohun Atomu, nibẹ gbọdọ jẹ a npe ni ki-kickback. Sibẹsibẹ, ni asa ti o wa ni jade wipe awọn ibaraenisepo ti gamma egungun pẹlu awọn arin ti ohun Atomu ini si kosemi ara, ni ikolu ti sonu. Eyi ni a se alaye nipa awọn o daju wipe awọn afikun agbara, bi o ti won "smeared" nipa ẹrọ itanna igbohunsafefe ti awọn gara, ṣiṣẹda a phonon.

isotopes

Mossbauer ipa ati awọn oniwe-elo ti wa ni pẹkipẹki jẹmọ si awọn ọkan yanilenu daju: awọn lasan ko ni sise lori gbogbo awọn kemikali eroja ti awọn igbakọọkan tabili. Jubẹlọ, o jẹ significant nikan fun diẹ ninu awọn oludoti isotopes. Ti o ba ti RSS ti wa ni lojiji gbagbe ohun ti isotopes ÌRÁNTÍ. O ti wa ni mo ti eyikeyi fi fun atomu ni electrically boseyẹ lọ. Eleyi tumo si wipe ni arin ti rere protons bi Elo bi ninu awọn itanna ikarahun. Sibẹsibẹ, awọn mojuto tun ni a nutirionu, patiku lai idiyele. Ti o ba yi awọn nọmba ninu awọn arin, itanna neutrality ti ko ba ru, ṣugbọn awọn ini ti awọn atomu yi pada die-die. Ni afikun, o ṣẹlẹ wipe wuwo isotope ni ipanilara ati ki o jẹ prone si ibajẹ, nigba ti arinrin ọrọ jẹ ohun idurosinsin. Oyimbo kan akojọ ti awọn nja eroja ati awọn won isotopes, eyi ti wa ni characterized nipasẹ awọn Mossbauer ipa. Erin ti ⁵⁷ Fe, fun apẹẹrẹ, ni gbogbo gbẹkẹle nipa yi lasan.

Awọn lilo ti kuatomu ipa

Èso iriri, eyi ti o wa ni timo nipa ọkan tabi awọn miiran ilewq jẹmọ si awọn ohun airi aye, o jẹ igba ko rorun. Ni afikun, o jẹ koyewa ohun ti anfani le mu kanna ipa Mossbauer? Awọn lilo ti o, sibẹsibẹ, ni fife to. Iwadi ti-ini ti okuta ohun elo, amorphous okele ati finely comminuted powders waye, pẹlu nipasẹ yi kuatomu lasan. Iru data ti wa ni ti beere fun ni iṣẹtọ o jina lati awọn asa ruju (o tumq si fisiksi), ati ni gidigidi sunmọ eniyan orisirisi eko ati imo - bi oogun. Bayi, awọn Mossbauer ipa ati awọn oniwe lilo yẹ ki o wa ni kà bi apẹẹrẹ ti o tumq si Awari, eyi ti Ọdọọdún ni a pupo ti anfani, ani ninu igbesi aye.