Мьосбауеровата ефект
Ефект на мьосбауер, физически процес, в който свързаните атоми в твърда сърцевина излъчват и поглъщат г кванти (късовълнови рентгенови лъчи) без промяна на вътрешната енергия (т.е., без обратна връзка). Спектрален линия излъчване и поглъщане на еластични ж лъчи изключително тесни (10 # 150; 5 # 150; 10 # 150, 10 ЕГ, относителна широчина 10 # 150; 10 # 150; 10 # 150; 15), който позволява използването на ефект на мьосбауер за измерване на малки енергия изместване (честота) ж лъчи, причинени от тези или други ефекти върху сърцевината.
Отворен през 1958 г. от немски физик R.Mossbauerom, ефектът се основава на известни теоретични принципи, които Мьосбауерова първо приложени към процесите на грам-радиация. Когато кристалната атом, абсорбиращ или излъчващи енергия импулс става малка, тя обикновено се подлага на въздействие, излъчващи звукови вълни (фонони), и неговата енергия се намалява. В G-квантова откат движи емисии със скорост приблизително равна на скоростта на звука в кристалната ВЗВ .. и Доплер честота смяна на излъчената радиация, поради това движение, е приблизително VZV. / С където в # 150; със скоростта на светлината. Това съотношение обикновено е равно на
10 # 150; 6. енергията на фотона е пропорционална на неговата честота и излизането от кристал кванта губи около една милионна част от своята енергия. Вижте. Също Доплеровия ефект.
Подобна тенденция се наблюдава в усвояването на грам размер. Естественият ширината на линия DN се свързва с възбудено състояние живот съотношение Dn = т 1 / т. Поради това, относителната ширина на линията е:
За дълголетни възбудени състояния, тази стойност е 10 # 150; 10 # 150; 10 # 150; 15. така че смяна на Доплер може да надхвърля милион пъти ширината на естествения ред. В резултат на това ядрото не е успяло да усвои собствен радиация. спектрални линии на емисиите и абсорбцията за нееластични преходи са изместени в противоположни посоки спрямо Е0 (ядрен преход енергия в еластичния сблъсък) и силно разширени. Може да се покаже, че емисията или абсорбцията на G-квантовата ядро система, съдържаща ядро се прехвърля енергия R 'Е0 2 / 2Mc 2 (енергия на удара), където М # 150; теглото на ядката, в # 150; със скоростта на светлината. От това следва, че еластичната прехода е значителна вероятност, че фотонна енергия на кристал трептенията надвишава енергията на удара, т.е. когато енергията на удара е недостатъчно, за да се генерира фонони. Това условие ще бъде изпълнено, когато такива ж лъчи енергия, когато л> xsr.kv .. където л # 150; л радиация дължина на вълната, xsr.kv. # 150; RMS изместване на излъчване или абсорбиращ ядра от равновесното положение. За появата на еластична преход също е необходимо, че тялото е твърдо вещество, и температурата # 150; не е твърде висока. Мьосбауерова ефект може да се наблюдава на стабилни изотопи ядра, като възбуден ниво от които има директен преход към основното състояние, енергията на прехода е достатъчно малък (приблизителна състояние R 57. Sn 119. Zn 67.
Прилагане на ефекта Мьосбауеровата.
Потвърждение на принципа на равностойност. Един от най-значимите резултати, получени чрез използването на ефекта Мьосбауеровата, е в потвърждение на принципа на еквивалентността на Айнщайн. Съгласно този принцип, основната обща теория на относителността, физическото явления в гравитационното поле е неразличима от явленията наблюдавани в не-инерционно (движи с ускорение) референтни системи. По-специално, поведението на органите в света ще се промени, ако вместо ускоряване на земното ускорение появява нагоре и равна на 9.8 m / s2 (гравитационното ускорение). Да предположим, че квантите на светлината се движи отгоре надолу с височина ч над Земята. Той ще ги вземе за времето H / C. Ако всичко това време, Земята се движи с ускорение гр. скоростта на един фотон ще трябва GH / в. и наблюдател намира на Земята, за да регистрира Доплер смени с дължина на вълната към малка дължина на вълната Dn / п = GH / C 2. В съответствие с принципа на равностойност, точно по същия изместване трябва да се наблюдава в гравитационното поле на Земята. преместване на 5 х 10 се записват в експерименти, проведени през 1960 г. в Харвард и R.Paundom G.Rebkoy, # 150, 15 грама на енергийните лъчи, излъчени от източника. Този резултат съвпада с теоретично изчислени в рамките на експерименталната грешка, е 4%.
Измерване на магнитни полета в района на ядрата. Наличието в близост на магнитното поле на ядрото води до разделяне на енергийните нива на ядрото (Zeeman ефект) и следователно # 150; за разделянето на редовете в спектъра на Мьосбауерова. Чрез измерване на разцепване може да бъде определено магнитно поле. За Fe 57 ядра в метално желязо получи стойност на KeV интензитет поле 333 (26.5 х 10 6 / m) при 77 К, с посоката на поле противоположна на посоката на магнетизация на пробата. Причината, че местната областта има такава голяма отрицателна стойност, все още не е намерен.
Изследване на свойствата на кристали. Използване на ефекта Мьосбауерова на линии промяна в спектъра може да бъде определена нехомогенности на електрическите полета в близост до ядрата поради влиянието на кристалната решетка.
Изследване на свойствата на ядра. Мьосбауеровата ефект позволява да се измери магнитния момент на ядрата във възбудено състояние, ако е известно, точка в основното състояние. Необходими са Такива данни за проверка на теоретичните модели на поведение на възбудените ядра.
Проверка на закона за запазване на паритет. Ако ядрената взаимодействието липсва пространствен симетрия, асиметрията ще бъдат наблюдавани в спектъра Мьосбауерова на Зееманови поднива в случай на ж лъчи, излъчени паралелно и антипаралелно на магнитното поле. Липсата на такава асиметрия показва, че сътрудничеството в ядрената сфера е много симетричен. . Вижте също ядрена структура; Радиоактивност; Зееман ефект.