Как найти длину волны нейтрона

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Длина волны теплового нейтрона Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Температура: 85 Кельвин –> 85 Кельвин Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

3.34188875802931E-10 метр –>0.334188875802931 нанометр (Проверьте преобразование здесь)

16 Гипотеза де Бройля Калькуляторы

Длина волны теплового нейтрона формула

Длина волны нейтрона = [hP]/sqrt(2*[Mass-n]*[BoltZ]*Температура)

λ_neutron = [hP]/sqrt(2*[Mass-n]*[BoltZ]*T)

Де Бройль сопоставил
свободной частице, имеющей импульс р,
монохроматическую волну с длиной волны
:

,
где h
– постоянная Планка.

Из этой формулы
была выведена формулы связи импульса
релятивистской частицы и его кинетической
энергией:

,
где Е₀
– энергия покоя частицы, с – скорость
света.

Также известна
формула для вычисления энергии покоя
нейтрона:

Задача 2.12

Кинетическая
энергия нейтрона равна его энергии
покоя. Определить дебройлевскую длину
волны нейтрона.

Дано:
Решение

1)
Определим импульс для нейтрона. Так как

λ
-? следовательно формула для импульса
приобретет новый вид:

=
=

2) Рассчитываем
дебройлевскую длину волны для нейтрона:

=

Ответ: λ=

3. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Краткое теоретическое
описание.

Соотношение
неопределенностей для координаты и
проекции импульса р_х
на ось х:

,

где

и

– неопределенность координаты и проекции
импульса частицы соответственно; h
– постоянная Планка,

=
.

Соотношение
неопределенностей для энергии Е и
времени t
имеет вид:

.

Задача 3.12

Электронный пучок
ускоряется в электронно-лучевой трубке
разностью потенциалов U=1 кВ. Принимая,
что неопределённость импульса равна
0,1% от его числового значения, определить
неопределённость координаты электрона.
Является ли в данных условиях электроны
квантовой или классической частицей?

Дано:
Решение

U
– 1 кВ Согласно соотношению
неопределённостей ,

,

где

-неопределённость
координаты электрона;

-?

-неопределённость
его импульса.

Кинетическая
энергия электрона, прошедшего ускоряющую
разность потенциалов U:

импульс электрона:

Неопределённость
импульса

, т.е.

Неопределённость
координаты электрона

Ответ:

4. Введение в квантовую механику. Уравнение Шредингера.

Краткое теоретическое
описание.

Шрёдингер применил
к понятию волн вероятности классическое
дифференциальное уравнение волновой
функции и получил знаменитое уравнение,
носящее его имя. Подобно тому как обычное
уравнение волновой функции описывает
распространение, например, ряби по
поверхности воды, уравнение Шрёдингера
описывает распространение волны
вероятности нахождения частицы в
заданной точке пространства. Пики этой
волны (точки максимальной вероятности)
показывают, в каком месте пространства
скорее всего окажется частица. Хотя
уравнение Шрёдингера относится к области
высшей математики, оно настолько важно
для понимания современной физики, что
я его все-таки здесь приведу — в самой
простой форме (так называемое «одномерное
стационарное уравнение Шрёдингера»).
Вышеупомянутая волновая функция
распределения вероятности, обозначаемая
греческой буквой ψ («пси»), является
решением следующего дифференциального
уравнения (ничего страшного, если оно
вам не понятно; главное — примите на
веру, что это уравнение свидетельствует
о том, что вероятность ведёт себя как
волна):

где x — расстояние,
h — постоянная Планка, а m, E и U —
соответственно масса, полная энергия
и потенциальная энергия частицы.

Картина квантовых
событий, которую дает нам уравнение
Шрёдингера, заключается в том, что
электроны и другие элементарные частицы
ведут себя подобно волнам на поверхности
океана. С течением времени пик волны
(соответствующий месту, в котором скорее
всего будет находиться электрон)
смещается в пространстве в соответствии
с описывающим эту волну уравнением. То
есть то, что мы традиционно считали
частицей, в квантовом мире ведёт себя
во многом подобно волне.

Когда Шрёдингер
впервые опубликовал свои результаты,
в мире теоретической физики разразилась
буря в стакане воды. Дело в том, что
практически в то же время появилась
работа современника Шрёдингера —
Вернера Гейзенберга (см. Принцип
неопределенности Гейзенберга), в которой
автор выдвинул концепцию «матричной
механики», где те же задачи квантовой
механики решались в другой, более сложной
с математической точки зрения матричной
форме. Переполох был вызван тем, что
ученые попросту испугались, не противоречат
ли друг другу два в равной мере убедительных
подхода к описанию микромира. Волнения
были напрасны. Сам Шрёдингер в том же
году доказал полную эквивалентность
двух теорий — то есть из волнового
уравнения следует матричное, и наоборот;
результаты же получаются идентичными.
Сегодня используется в основном версия
Шрёдингера (иногда его теорию называют
«волновой механикой»), так как его
уравнение менее громоздкое и его легче
преподавать.

Однако представить
себе и принять, что нечто вроде электрона
ведёт себя как волна, не так-то просто.
В повседневной жизни мы сталкиваемся
либо с частицей, либо с волной. Мяч —
это частица, звук — это волна, и всё тут.
В мире квантовой механики всё не так
однозначно. На самом деле — и эксперименты
это вскоре показали — в квантовом мире
сущности отличаются от привычных нам
объектов и обладают другими свойствами.
Свет, который мы привыкли считать волной,
иногда ведёт себя как частица (которая
называется фотон), а частицы вроде
электрона и протона могут вести себя
как волны (см. Принцип дополнительности).

Эту проблему обычно
называют двойственной или дуальной
корпускулярно-волновой природой
квантовых частиц, причем свойственна
она, судя по всему, всем объектам
субатомного мира (см. Теорема Белла). Мы
должны понять, что в микромире наши
обыденные интуитивные представления
о том, какие формы может принимать
материя и как она себя может вести,
просто неприменимы. Сам факт, что мы
используем волновое уравнение для
описания движения того, что привыкли
считать частицами, — яркое тому
доказательство. Как уже отмечалось во
Введении, в этом нет особого противоречия.
Ведь у нас нет никаких веских оснований
полагать, будто то, что мы наблюдаем в
макромире, должно с точностью
воспроизводиться на уровне микромира.
И тем не менее дуальная природа
элементарных частиц остается одним из
самых непонятных и тревожащих аспектов
квантовой механики для многих людей, и
не будет преувеличением сказать, что
все беды начались с Эрвина Шрёдингера.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

    Длина волны нейтрона. Дифракция нейтронов [c.72]

    Волновой характер имеют не только электроны, но также протоны, нейтроны (разд. 3.5) и другие частицы. Их длины волн можно рассчитать по уравнению де Бройля, подставляя в него соответствующие значения масс частиц. Относительная способность разных атомов кристалла рассеивать нейтроны отличается от соответствующей способности рассеивать рентгеновские лучи. Как следствие этого, изучение дифракции нейтронов кристаллами дает дополнительную информацию к той, которую можно получить при изучении дифракции рентгеновских лучей. Оказалось, что дифракция нейтронов дает особенно ценную информацию о расположении атомов водорода в кристалле, содержащем более тяжелые атомы, а также при изучении веществ, обладающих магнитными свойствами. [c.72]

    Нейтроны подчиняются законам волновой механики, и наблюдение волновых свойств нейтронов возможно и выполнимо в значительном числе опытов. Для тепловых нейтронов ( 1/40 эв) длина волны порядка 2-10 см, т. е. близка к межатомным расстояниям, поэтому можно наблюдать дифракцию нейтронных волн на кристаллах, подобно дифракции рентгеновских лучей, имеющих длину волны того же порядка. Если на грань кристалла, спиленную параллельно ряду плоскостей кристаллической решетки, падают рентгеновские лучи (рис. 95), то в направлении, которое характеризуется углом отражения 0, равным углу падения, отражаются лучи с длиной волны Я,, определяемой соотношением Вульфа — Брэгга [c.198]

    Длина волны де Бройля нейтрона близка по порядку величины размерам молекул, поэтому нейтроны тормозятся веществом (например, тяжелой водой ВаО). Измерение дифракции потока нейтронов (обычно для твердых препаратов) проводится, как правило, с помощью борфторидных счетчиков (в результате ядерной реакции °бВ + оП—>- зЬ1 + 2Не образуются а-частицы, которые можно обнаружить обычными методами). [c.75]

    При Т — 0° длина волны нейтронов составляет 1,55 А, а при Т = 100° она равна 1,33 А. Как раз этот интервал длин волн и нужен для дифракции, и, к счастью, он соответствует температуре, удобной для управления атомным котлом. Поэтому, когда пучок нейтронов выходит из котла, нейтроны имеют спектр длин волн в области около 1,5 А. Чтобы сделать пучок монохроматическим, его, как правило, заставляют отражаться от монокристалла, после чего рассеянный пучок имеет длину волны [c.197]

    Экспериментально определяется не амплитуда рассеянной волны, а поток энергии или частиц, пропорциональный ее квадрату. В рентгеноструктурном анализе вводится специальная функция 1(з), называемая интенсивностью рассеяния или дифференциальным сечением рассеяния (для дифракции нейтронов). Размерность этой функции — квадрат длины. Обычно решается обратная задача по восстановлению распределения рассеивающей плотности по измеренной экспериментально функции 1(з). Величина 5 = связывает угол рассеяния 6 с [c.101]

    Дифракция характерна для очень медленных, тепловых нейтронов, поскольку длина волны их имеет порядок межатомных рассто яний в веществе. Для наблюдения дифракционной картины требуются нейтронные пучки большой интенсивности. Такие пучки нейтронов высокой интенсивности получаются в ядерных реакторах. Поэтому прогресс в реакторостроении в настоящее время опре- [c.197]

    Средняя длина волны де Бройля (разд. 12.8) тепловых нейтронов равна 1,4 А при комнатной температуре. Монохроматический пучок может быть получен путем дифракции при применении кристаллического монохроматора, который выбирает узкую полосу длин волн из падающего излучения ядерного реактора. Дифракцию нейтронов можно также использовать для изучения строения порошков или монокристаллов. Хотя законы дифракции нейтронов подобны законам дифракции рентгеновских лучей, некоторые основные различия между ними приводят к тому, что оба метода дополняют друг друга. В то время как рентгеновские лучи рассеиваются электронами, нейтроны рассеиваются сначала ядрами. Следовательно, факторы атомного рассеяния нейтронов не изменяются прямо пропорционально с атомным номером, как при рассеянии рентгеновских лучей, [c.583]

    Волны материи. По де Бройлю, уравнение (1.5) справедливо также для частиц, если вместо с подставить скорость частицы v к — длина волны, присущая движущейся частице.. Теория подтверждается дифракцией электронов и нейтронов на кристаллах. Справедливо выражение  [c.392]

    Метод НРН дает информацию, дополняющую данные по дифракции рентгеновских лучей. При рассеянии на образце низко энергетические нейтроны получают или теряют некоторое количество энергии в зависимости от частот межмолекулярных колебаний и диффузионного движения молекул И О. Выбираются нейтроны, имеющие узкое распределение энергий, со средней энергией (4 мэВ), сравнимой с энергией низкочастотного движения молекул, и длинами волн, сравнимыми с межмолекулярными расстояниями. В таких условиях перенос энергии, соответствующий движению молекул, довольно велик по сравнению с разбросом энергии в пучке и может быть легко измерен. [c.205]

    Свойства света нельзя исчерпывающе описать на основании аналогии лишь с обычными волнами или лишь с обычными частицами. Установлено, что для понимания одних явлений более удобно считать свет волновым движением, тогда как при рассмотрении других явлений предпочтительнее считать свет состоящим из фотонов (разд. 3.11 и 3.12). Эта корпускулярно-волновая двойственность присуща также материи. Электроны, протоны, нейтроны и другие материальные частицы, как установлено, обладают некоторыми свойствами, которые ученые обычно связывают с волновым движением. Так, лучок электронов или пучок яейтронов может быть дифрагирован точно так же, как и пучок рентгеновских лучей. На дифракции электронов и нейтронов основаны важные методы изучения структуры кристаллов и молекул газов. Длина волны электрона, нейтрона или какой-либо другой частицы зависит от ее массы покоя и скорости, с которой она перемещается. Длина волны частицы определяется уравнением де Бройля Я,= /1/тг), где к — длина волны частицы, к — постоянная Планка, т — масса и у — скорость (разд. 3.11). [c.586]

    В этой главе мы рассматриваем дифракцию рентгеновских лучей, хотя аналогично можно было бы описать п дифракцию электронов, нейтронов и других видов излучения, поскольку любая движущаяся частица имеет длину волны, определяемую соотношением де Бройля  [c.22]

    Наиболее важные сведения о положении атомов в молекуле дают дифракционные методы, которые основаны а дифракции излучения с длиной волны, сравнимой с межплоскостным расстоянием в кристаллической решетке. Следовательно, для этой щели можно воспользоваться рентгеновским излучением либо пучком электронов или нейтронов. Дифракционный эффект должен согласоваться с законом Брэгга [c.119]

    Обычно нейтроны и электроны считают частицами, однако обе частицы обладают волновыми свойствами, а соответствующие им длины волн можно сделать сопоставимыми с межатомными расстояниями в кристаллах. Вследствие этого для потока частиц наблюдаются такие же явления дифракции, как и для рентгеновских лучей. Для дифракции нейтронов применимы те же принципы оптической интерференции, но необходимы другие измерительные устройства. [c.53]

    Нейтроны — незаряженные частицы. В дифракционных экспериментах длина волны нейтронного потока должна быть того же порядка, что и длины валентных связей. В рентгеноструктурном анализе обычно используют медное излучение с = 1,54 А. Нейтроны с длинами волн такого порядка испускаются при температуре -100° и называются тепловыми. Они имеют значительно более низкую энергию (0,025 эВ) по сравнению с рентгеновским излучением (10 ООО эВ) и не разрушают кристаллы белков, поэтому набор дифракционных данных для нейтронов можно получить от одного кристалла, что является несомненным достоинством метода. Недостаток метода нейтронной дифракции — малая интенсивность потока частиц. Распределение скоростей нейтронов, из которого вырезается монохроматический поток, отвечает кривой Максвелла. Интенсивность первичного потока нейтронов по крайней мере на два порядка слабее характеристического излучения рентгеновской трубки. Выше отмечалось, что способность атомов рассеивать нейтроны существенно не зависит от порядкового номера в Периодической системе элементов Менделеева. Поэтому метод изоморфного замещения с использованием тяжелых атомов бесполезен в нейтроноструктурном анализе белков. Альтернативный подход к решению фазовой проблемы еще не найден. В связи с этим для расшифровки нейт-ронограмм необходимо использовать данные рентгеноструктурного анализа. К настоящему времени с помощью метода нейтронной дифракции в комбинации с рентгеноструктурным анализом получены полные трехмерные структуры следующих пяти белков трипсина, лизоцима, миоглобина, рибонуклеазы и крамбина (разрешение 2,2 2,2 1,4 2,8 и 1,3 А соответственно ошибка в определении координат < 0,3 А) [548]. [c.167]

    Тот факт, что длины волн тепловых нейтронов лежат в том самом интервале, который как раз необходим для дифракционных исследований кристалла, представляется счастливым стечением обстоятельств. Однако, в отличие от рентгеновских лучей, трудно получить действительно монохроматический пучок нейтронов. Использование кристалла в качестве монохроматора при дифракционных исследованиях является, возможно, самым легким методом. Но даже и в этом случае вследствие трудностей, связанных с коллимацией, наблюдается известное распределение по длинам волн. Наитруднейшей задачей при исследованиях с помощью дифракции нейтронов является получение пучка достаточной мощности. Работу можно проводить только там, где имеется большой и мощный атомный реактор и достаточно места для установки громоздких экранов. Даже и тогда получаемый на выходе пучок очень слаб по сравнению с обычным рентгеновскими пучками. Число нейтронов, проходящее через данное сечение в секунду, примерно в 10 раз меньше, чем число квантов, получаемых в стандартной рентгеновской трубке [1]. Отсюда следует, что образцы кристаллов, применяемые для исследований мето- [c.53]

    В первую группу включена дифракция рентгеновых лучей, электронов и нейтронов. Наиболее прямым методом определения межъядерных расстояний в индивидуальных молекулах является метод, который использует дифракцию излучения, имеющего длину волны, сравнимую с размерами молекул. Например, длина волны рентгеновых лучей и нейтронов находится в области от 0,7 до 2,5 А, область длин волн электронов — от 0,05 до 0,07 А. Дифракция рентгеновых лучей использовалась для определения [c.193]

    Источники. Одно нз основных ограничений в использовании дифракции нейтронов заключается в необходимости иметь атомный котел, чтобы получать достаточное количество нейтронов для исследования их дифракции. Нейтроны образуются при делении атомных ядер, а это значит, что они обладают очень большой начальной скоростью и, согласно уравнению де Бройля (разд. 5.1), очень маленькой первоначальной длиной волны. Чтобы увеличить длину волны нейтронов приблизительно до А — величины, необходимой для дифракции на кри- [c.196]

    Расчет длины волны электронов по электронограмме показал, что она порядка длин рентгеновских волн, т. е. порядка нескольких ангстремов в соответствии с тем, как следует из формулы де Бройля. Опыт подтвердил наличие предполагавшихся волновых свойств у электронов и справедливость формулы де Бройля. Позднее способность к дифракции была обнаружена и у других микрообъектов (атомов гелия Не, молекул водорода На, нейтронов и др.) и тем самым доказана двойственная природа любых микрочастиц. Стало ясно, что классическая механика, основанная на законах Ньютона, не учитывающая двойственной природы микрообъектов, приемлема лишь для объектов, у которых волновые свойства выражены в столь малой степени, что практически не проявляются, т. е. для макрообъектов. [c.18]

    Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

    Дифракция нейтронов (нейтронография), которая теперь часто используется в структурной химии, является дополнением к рентгеноструктурному анализу. Тепловые нейтроны имеют длины волн, сравнимые с межатомными расстояниями в кристаллических решетках, поэтому при рассеянии на кристалле они дают дифракционную картину. Для практических применений необходимы мопщые пучки нейтронов, которые можно получить только в ядерном реакторе, что осложняет использование метода. Однако по сравнению с рентгеноструктурным анализом нейтронография имеет два важных преимущества. Во-первых, вклад рассеяния нейтронов на протонах сравним по интенсивности с вкладом рассеяния на более тяжелых ядрах, так что нейтронография дает более точную информацию о положениях и связывании водородных атомов. Во-вторых, нейтроны имеют магнитный момент, поэтому к нейтронографии можно прибегать при исследовании магнитных материалов. [c.233]

    Любой частице, движущейся с импульсом mv, соответствует длина волны де Бройля Я = himv, поток таких частиц может в определенных условиях дать дифракционную картину. Дифракцию электронов в основном используют для исследования строения молекул в газообразном состоянии, хотя в последние годы его также применяют для изучения внешней и внутренней структуры кристаллов. Нейтроны в отличие от рентгеновских лучей и электронов, взаимодействующих с электронами атомов, с которыми они сталкиваются, рассеиваются атомными ядрами. Метод, основанный на дифракции нейтронов, ценен тем, что позволяет определить положения ядер водорода в молекулах, так как они так же хорошо рассеивают нейтроны, как и более тяжелые атомы. В этом заключается основное преимущество дифракции нейтронов по сравнению с дифракцией рентгеновских лучей в последнем случае расстояние увеличивается с ростом числа электронов в рассеивающем атоме. [c.290]

    Рентгенография, электронография и нейтронография основаны на явлении дифракции соответствующего излучения на веществе. Длина волны этих излучений — порядка 1 А или менее — сравнима с расстояниями между атомами. Поэтому при прохождении пучка рентгеновых лучей, электронов или нейтронов через вещество получаемая дифракционная картина связана с положением рассеивающих центров — атомов. Если дифракция происходит на кристалле, то математическая обработка результатов измерений интенсивностей дифракционных пучков с помощью метода рядов Фурье позволяет прямо воссоздать распределение рассеивающей материи в кристалле. Поскольку максимумы этого распределения [c.73]

    В этом разделе рассмотрены методы, основанные на дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. При выборе метода исследования нужно помнить, что наиболее точным методом определения межъядерных расстояний в индивидуальных молекулах будет тот, который использует дифракцию излучения с длиной волны, сравнимой с размерами молекул. Длина волны рентгеновских лучей и нейтронов находится в области от -0,7 до 2,5 A, а область длин волн электронов —от 0,05 до 0,07 A. По-видимому, наиболее приемлемым методом определения структуры является метод, основанный на дифракции рентгеновских лучей. Начало его применению положила работа Брэгга, который в 1912 г. определил строение Na l, K l и ZnS, направляя пучок монохроматических рентгеновских лучей на кристаллы этих соединений. [c.290]

    Теперь дифракция электронов широко используется для изучения структуры вещества (см. стр. 123—129) установка, в которой наблюдается это явление, — электронограф — стала обычным прибо ром в физико-химических лабораториях. Для структурных исследова ний применяется также дифракция нейтронов. Была г зучена дифрак ция атомов гелия, молекул водорода и других частиц. Таким образом двойственная корпускулярно-волновая природа материальных час тиц является надежно установленным экспериментальным фактом Если бы мы с помощью (1.40) вычислили значения К для различных объ ектов, то обнаружили бы, что для макрообъектов они исчезающе малы Так,, для частицы с массой 1 г, движущейся со скоростью 1 см/с к = 6,6- 10″2 см. Это означает, что волновые свойства макрообъектов ни в чем не проявляются если длина волны значительно меньше раз меров атома (10″ см), то невозможно построить дифракционную ре шетку или какое-либо другое приспособление, позволяющее обнару жить волновую природу частицы. Иное дело — микрочастицы. Так движение электрона, ускоренного потенциалом в 1 В (у=5,93х ХЮ см/с), связано с X = 1,23-10″ см. [c.25]

    В некоторых отношениях эти ограничения прямо противоположны ограничениям, которые были обсуждены выше для методов дифракции нейтронов. Проникающая способность электронов невелика. Пучок электронов с энергией 50 кв проникает только через сотню1 атомных плоскостей, после чего он исчезает вследствие неупругого рассеяния. Это значит, что данный метод очень сильно ограничен и применим лишь для изучения поверхностных слоев кристалла или исключительно малых кристаллических тел. Все же упругое рассеяние, которое вызывает явление дифракции электронов, значительно больше (пр Имерно в 10 раз), чем соответствующее рассеяние рентгеновских лучей, т. е. отражается большая доля энергии падающих лучей. Только очень малые кристаллы можно исследовать данным способом. Поэтому обычно получаемая рентгенограмма состоит из системы точек и известна под названием диаграммы перекрестных решеток, так как подобна теоретической дифракционной диаграмме для двухмерной решетки. Эти диаграммы обычно являются симметрически правильной проекцией сечения обратной решетки. Их внешний вид может быть представлен как вид обратной решетки Эвальда, полученной при дифракции от малых йристаллов, когда происходит эффективный разброс точек. Это явление в сочетании с применением волны малой длины, как правило, позволяет получить множество рефлексий, что соответствует почти плоскостному сечению обратной решетки. [c.57]

    В 1929 г. Штерн и Эстерман показали, что дифракцию испыты ваюти атомарные пучки (в их опытах — пучки атомарного водорода). После экспериментального открытия нейтрона Чедвиком в 1932 г., в ходе последующего изучения свойств этой частицы, ]Митчел и Пауэрс в 1936 г. показали способность к дифрагированию и нейтронов. Однако использованию этого свойства нейтронов для структурного анализа препятствовала трудность в получении достаточно интенсивных пучков нейтронов. Развиваться нейтронография начала только после лабораторного применения с конца 40-х годов атомных реакторов в качестве мощных источников нейтронов, причем так называемых тепловых нейтронов, которым отвечают длины волн, близкие к длинам волн рентгеновского излучения. Первый нейтронный спектрометр был создан в США в 1945 г. Преимущество нейтронографии перед рентгенографией заключается в возможности фиксировать положения атомов водорода. Однако, судя по монографии Бэкона, вышедшей в 1955 г. [91], за первое десятилетие существования нейтронографии она почти не применялась для исследования органических молекул (исключение составляют молекулы СН и СГ ). Выполненное в 1956 г. Бэконом и Карри нейтронографическое исследование [c.250]

    Низкоэнергетические нейтроны имеют дебройлевскую длину волны Х = Н1ти) в рентгеновском диапазоне, поэтому, как и для рентгеновских лучей, для них можно наблюдать дифракцию на кристаллической решетке. В другом методе используют развертку по скоростям, когда нейтроны проходят известное расстояние во времяпролетном детекторе. Конструкция этих приборов описана в работе [9]. [c.515]

    С любой частицей, движущейся с импульсом mv, ассоциируется длина волны де Бройля К = h/mv, и луч таких частиц может дать в определенных условиях дифракционную картину. Монохроматические лучи электронов в основном используются для исследования строения молекул в газообразном состоянии хотя в последние годы их также применяют для изучения внешней и внутренней структуры кристаллов. В то время как рентгеновские лучи и электроны взаимодействуют с орбитальными электронами атомов, с которыми они сталкиваются, нейтроны рассеиваются атомными ядрами. Дифракция нейтронов особенно ценна тем, что она является методом определения положения ядер водорода в молекулах. В этом заключается отличительная особенность дифракции нейтронов по сравнению с дифракцией рентгеновских лучей в последнем случае рассеяние постепенно увеличивается с ростом числа орбитальных электронов в рассеивающем атоме. Другим преимуществом дифракции нейтронов по сравнению с дифракцией рентгеновских лучей является то, что дифракция нейгронов позволяет легко различить два химически разных атома, имеющих почти одинаковое число электронов с помощью рентгеновского метода этого сделать нельзя. Например, для шпинели MgAl204 было показано, что атомы магния занимают в кристалле тетраэдрические положения, а атомы алюминия— октаэдрические. [c.187]

    К оптическим и дифракционным методам относятся методы, основанные на взаимодействии электромагнитного излучения различной длины волны или потока частиц различной энергии с исследуемым веществом. Это оптическая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ (дифракция рентгеновских лучей) под обычными (>30°) и малыми (<5°) углами, рентгеновская микрорадиография, нейтроно- и электронография, электронная и ионная эмиссионная микроскопия (электронный и ионный проекторы). [c.24]

    В некоторых случаях можно получить дальнейшую информацию путем измерения дифракции нейтронов. Дифракция происходит на ядрах атомов, и силу рассеяния определяет прежде всего спин ядра. Необходимую интенсивность потока нейтронов можно получить при помощи ядерного реактора. Чтобы длина волны рассеиваемых частиц по порядку величины соответствовала. молекулярным размерам, нейтроны должны быть заторможены (например, с помощью ОаО). Измерение рассеяния нейтронов, которое обычно проводят на твердых образцах, можно осуществить при помощи борофторидных счетчиков . При этом, используя ядерную реакцию В 4-+ ,11—+Ше, генерируют а-частицы, которые можно зафиксировать известными методами. [c.91]

    Существование длины волны и явлений интерференции типа, постулированного де Бройлем для электронов, было вскоре подтверждено экспериментально Девиссоном и Джермером и Томсоном, которые показали, что пучки электронов дифрагируют на кристаллах согласно точно таким же геометрическим законам, как и рентгеновские лучи с той же длиной волны. Аналогичные дифракционные эффекты наблюдались также в случае протонов, нейтронов и а-частиц во всех случаях наблюдаемая длина волны дается соотношением де Бройля (V). Экспериментальные трудности подтверждения справедливости этого соотношения для частиц, более тяжелых, чем атомы, настолько велики, что этого еще никогда не удавалось сделать, но есть все основания полагать, что соотношение де Бройля справедливо для всех частиц. Если бы мы могли построить достаточно тонкую дифракционную решетку, мы могли бы наблюдать дифракцию футбольных мячей, людей и планет. Дифракция электронов стала важным экспериментальным методом исследования строения молекул и поверхностей, а определение структур с помощью дифракции нейтронов находится сейчас в стадии успешного развития. [c.126]