Слайды
<<  Лекция 6 Слайд 1 Создание слайдов  >>
Лекция 10 Слайд 1
Лекция 10 Слайд 1
Лекция 10 Слайд 2
Лекция 10 Слайд 2
Лекция 10 Слайд 3
Лекция 10 Слайд 3
Лекция 10 Слайд 4
Лекция 10 Слайд 4
Лекция 10 Слайд 5
Лекция 10 Слайд 5
Если ввести
Если ввести
Лекция 10 Слайд 7
Лекция 10 Слайд 7
Лекция 10 Слайд 8
Лекция 10 Слайд 8
Лекция 10 Слайд 9
Лекция 10 Слайд 9
Лекция 10 Слайд 10
Лекция 10 Слайд 10
Лекция 10 Слайд 11
Лекция 10 Слайд 11
Лекция 10 Слайд 12
Лекция 10 Слайд 12
Лекция 10 Слайд 13
Лекция 10 Слайд 13
Лекция 10 Слайд 14
Лекция 10 Слайд 14

Презентация: «Лекция 10 Слайд 1». Автор: Garry. Файл: «Лекция 10 Слайд 1.ppt». Размер zip-архива: 71 КБ.

Лекция 10 Слайд 1

содержание презентации «Лекция 10 Слайд 1.ppt»
СлайдТекст
1 Лекция 10 Слайд 1

Лекция 10 Слайд 1

Темы лекции Взаимодействие рентгеновского излучения с твердым телом (фотоэффект, эффект Комптона). Сечение фотоэффекта и его связь с линейным коэффициентом поглощения рентгеновского излучения. Расчет массового коэффициента поглощения для полиатомных образцов.

2 Лекция 10 Слайд 2

Лекция 10 Слайд 2

Полезное соотношение при переходе от энергии фотона к длине волны Произведение энергии на длину волны = hc = 12,4 кэВ?? При прохождении пучка фотонов через твердое тело возможны следующие процессы, приводящие к ослаблению интенсивности пучка: рождение фотоэлектронов в результате фотоэффекта; комптоновское рассеяние; образование электрон-позитронных пар. Последний из этих процессов, заключающийся в поглощении фотона с образованием электрон-позитронной пары, может происходить только в случае если энергия фотона ? 2mec2 = 1,02 МэВ. В методах элементного и структурного анализа фотоны с такими энергиями не используются, поэтому данный процесс рассматриваться не будет.

3 Лекция 10 Слайд 3

Лекция 10 Слайд 3

Комптоновское рассеяние приводит в принципе не к поглощению фотона, а к изменению направления его движения (рассеянию на угол ?) с одновременным увеличением его длины волны на величину ?? = (h/mec)(1 – cos?), где h/mec = 0,0243 ? – комптоновская длина волны электрона. Энергии фотонов, используемых в методах анализа, обычно не превышают 10 кэВ, что соответствует длине волны ? = 1,24 ?. Поэтому, даже для максимального угла рассеяния ? = 90о относительное изменение длины волны в результате комптоновского рассеяния ??/? ? 2?10-2. Кроме того, при указанных энергиях, вероятность процесса комптоновского рассеяния значительно ниже вероятности рождения фотоэлектрона. Таким образом, преобладающий вклад в ослабление пучка фотонов (рентгеновских квантов) вносит фотоэффект.

4 Лекция 10 Слайд 4

Лекция 10 Слайд 4

Напомним, что при фотоэффекте рентгеновский квант с энергией ?? передает всю энергию атомному электрону, в результате чего последний вылетает из атома с энергией Ее = ?? – Есв, где Есв – энергия связи электрона в атоме. Для осуществления фотоэффекта необходимо условие ?? ? Есв, поэтому при фиксированной энергии кванта фотоэффект может иметь место на одних оболочках (подоболочках) и отсутствовать на других. При облучении образца рентгеновскими квантами фиксированной энергии (монохроматическим рентгеновским излучением) из образца будут вылетать фотоэлектроны с различными энергиями, отвечающие различным энергиям связи. Измерив Ее и зная ??, можно определить Есв и установить, каким атомом испущен фотоэлектрон. Эта возможность лежит в основе метода анализа, называемого рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией.

5 Лекция 10 Слайд 5

Лекция 10 Слайд 5

Квантовомеханический расчет дает следующее выражение для зависимости сечения фотоэффекта на оболочке (подоболочке) с энергией связи Есв Так как e2?/mec = 5,56?10-2 кэВ??2, то, объединив все константы, получим ?2, если ?? в кэВ.

6 Если ввести

Если ввести

?0 = hc/?0 = Есв, то получим зависимость сечения фотоэффекта от длины волны рентгеновского излучения в виде ?0 называется длиной волны края поглощения (если К-оболочка, то К-край поглощения, если L1, то L1-край поглощения). Из приведенных выражений следует, что при ?? ? Есв (? ? ?0) сечение фотоэффекта стремится к бесконечности. В действительности, наблюдается резкий рост величины ?ph до некоторой величины, после чего сечение фотоэффекта на данной оболочке (подоболочке) становится равным нулю (?? ? Есв). При этом, естественно, сечение фотоэффекта на оболочке с меньшей энергией связи не равно нулю.

Лекция 10 Слайд 6

7 Лекция 10 Слайд 7

Лекция 10 Слайд 7

Полное сечение фотоэффекта в атоме ?ph складывается из сечений фотоэффекта на каждой из s оболочек/подоболочек , которые зависят от ћ? и Есв данной оболочки/подоболочки. Если сечение фотоэффекта рентгеновского кванта с энергией ћ? на оболочке/подоболочке в моноатомном образце с атомной концентрацией n0 равно , тогда средняя длина свободного пробега кванта до его поглощения с выходом фотоэлектрона с s оболочки/подоболочки где ns – число электронов на s оболочке/подоболочке.

8 Лекция 10 Слайд 8

Лекция 10 Слайд 8

Пусть внутри образца интенсивность потока рентгеновских квантов равна I перед входом в слой толщиной dx, тогда доля поглощенного пучка за счет фотоэффекта в этом слое есть где ?s = n0ns Интенсивность потока рентгеновских квантов после прохождения образца толщиной l связана с интенсивность потока на входе в образец I0 следующим соотношением: где – коэффициент линейного поглощения. Единица измерения ? – см-1.

9 Лекция 10 Слайд 9

Лекция 10 Слайд 9

Иногда используется понятие длина ослабления – расстояние вдоль нормали к поверхности образца, на котором интенсивность рентгеновского излучения спадает в е раз. Длина ослабления обычно измеряется в мкм. Существующие в настоящее время модели расчета , особенно при энергии кванта ћ? близкой к Есв, недостаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными, поэтому на практике предпочитают пользоваться экспериментально определенными значениями коэффициента линейного поглощения рентгеновских квантов различных энергий в моноатомных материалах, которые определяются по изменению интенсивности потока рентгеновских квантов после прохождения образца известной толщины.

10 Лекция 10 Слайд 10

Лекция 10 Слайд 10

В справочниках обычно приводятся значения массового коэффициента поглощения ?/?, где ? – плотность поглотителя, единица измерения ?/? – см2/г. Использование массового коэффициента поглощения обусловлено во-первых тем, что для определения линейного коэффициента поглощения необходимо измерять с большой точностью толщину тонкого (порядка микрона) поглотителя, для определения же массового коэффициента поглощения достаточно взвесить образец и определить площадь, облучаемую рентгеновским излучением на поглотителе, что можно сделать с существенно большей точностью. При известной плотности поглотителя ? очевидно, что ? = (?/?)??. Во-вторых, использование массового коэффициента поглощения позволяет рассчитать ?/? для соединения, состоящего из различных элементов по известным значениям (?/?)i каждого из элементов, входящего в состав соединения.

11 Лекция 10 Слайд 11

Лекция 10 Слайд 11

Пусть – полное сечение (по всем оболочкам и подоболочкам) фотоэффекта на атоме i-го компонента соединения. Тогда линейный коэффициент поглощения в соединении может быть записан как где ni и Mi – атомная концентрация и атомная масса i-го компонента в соединении, n0i – атомная концентрация моноэлементного образца, состоящего только из i-го компонента, m0 – атомная единица массы. Произведение в круглых скобках равно линейному коэффициенту поглощения i-го компонента; произведение, стоящее в знаменателе, представляет собой плотность i-го компонента, поэтому линейный коэффициент поглощения может быть представлен в виде

12 Лекция 10 Слайд 12

Лекция 10 Слайд 12

Плотность соединения можно представить в виде и массовый коэффициент поглощения записать как

13 Лекция 10 Слайд 13

Лекция 10 Слайд 13

Если стехиометрический состав соединения известен, то известны и относительные концентрации каждого i-го компонента Сi. Так как Сi = ni/n, то окончательно, массовый коэффициент поглощения соединения имеет вид: Иногда массовый коэффициент поглощения записывают через весовые доли Рi i-го компонента соединения

14 Лекция 10 Слайд 14

Лекция 10 Слайд 14

Зависимость массового коэффициента поглощения в никеле от длины волны рентгеновского излучения. Сильная зависимость ?/? следует из энергетической зависимости сечения фотоэффекта от энергии рентгеновского кванта (длины волны). При длине волны меньше К–края поглощения, определяемой как hс/ (соответственно при ћ? > кванты в основном поглощаются на К оболочке ( ). При длине волны большей К–края поглощения этот процесс происходит на L- подоболочках, где для массового коэффициента поглощения также наблюдаются соответственно края L1, L2 и L3 – поглощения.

«Лекция 10 Слайд 1»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/lektsija-10-slajd-1-170130.html
cсылка на страницу
Урок

Информатика

130 тем
Слайды