ការស្រូបនិងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃកាំរស្មីអ៊ិច។ ជួរ (លក្ខណៈ) វិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិច។ ប្រភពកាំរស្មីអ៊ិច

នៅពេលធ្វើការវិភាគការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិច វាត្រូវបានណែនាំឱ្យប្រើវិទ្យុសកម្ម monochromatic ។ វិធីសាស្រ្តផ្សេងៗត្រូវបានប្រើដើម្បីដកសមាសធាតុដែលមិនចង់បាននៃវិទ្យុសកម្មលក្ខណៈ។ វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តទាំងនេះគឺការប្រើតម្រងស្រូបយកជ្រើសរើស។ ការប្រើតម្រងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកាត់បន្ថយអាំងតង់ស៊ីតេនៃសមាសធាតុដែលមិនចង់បានទៅកម្រិតផ្ទៃខាងក្រោយ។

ជាដំបូង ចាំបាច់ត្រូវយល់ពីរបៀបដែលកាំរស្មីអ៊ិចមានអន្តរកម្មជាមួយរូបធាតុ។ កាំរស្មីអ៊ិចដែលឆ្លងកាត់សារធាតុមួយបាត់បង់អាំងតង់ស៊ីតេរបស់វាដោយសារតែកត្តាពីរ។ ទីមួយដោយសារតែការស្រូបយកដោយផ្ទាល់ i.e. ការបំប្លែងថាមពលនៃកាំរស្មីអ៊ិចទៅជាថាមពលកលនទិចនៃអាតូម ហើយអេឡិចត្រុងដែលចេញពីសំបករបស់វា។ ទីពីរ ដោយសារតែការសាយភាយនៃថាមពលរស្មី នៅពេលដែលការបញ្ចេញដោយភាពវឹកវរនៃបរិមាណនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចបន្ទាប់បន្សំកើតឡើង។

ច្បាប់នៃការស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចដោយរូបធាតុ ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការខាងក្រោម៖

ដែល x គឺជាកម្រាស់នៃស្រទាប់សារធាតុ;

r គឺជាដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុ;

m គឺជាមេគុណស្រូបយកលីនេអ៊ែរ។

តម្លៃ m/r ត្រូវបានគេហៅថាមេគុណស្រូបយកម៉ាស់។ តម្លៃនេះមិនអាស្រ័យលើស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុស្រូបយកទេ ខណៈពេលដែល m ធ្វើ។

ដូច្នេះការថយចុះនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចនៅពេលឆ្លងកាត់រូបធាតុត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងដំណើរការពីរនៃលក្ខណៈរូបវន្តផ្សេងៗគ្នា: ការស្រូបយកពិតនិងការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃកាំរស្មីអ៊ិច។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ m/r គិតគូរពីលទ្ធផលសរុបនៃដំណើរការទាំងនេះ។ ដើម្បីបំបែកដំណើរការទាំងនេះ ប្រសិនបើចាំបាច់ មេគុណស្រូបយកពិត t/r និងមេគុណនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយ s/r ត្រូវបានប្រើ។ សម្រាប់ធាតុធ្ងន់ដែលមានចំនួនអាតូមិកធំជាងដែក (MFe = 26) ការរួមចំណែកនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយទៅនឹងបរិមាណសរុបនៃការស្រូបវិទ្យុសកម្មគឺតូច ដូច្នេះយើងអាចសន្មត់ថាមេគុណស្រូបយកម៉ាស់ m/r គឺស្មើនឹងមេគុណស្រូបយកពិត t / r ។

មេគុណស្រូបទាញពិត t/r ពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើប្រវែងរលកនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច និងចំនួនអាតូមិកនៃវត្ថុធាតុគោលដៅ ព្រោះវាត្រូវបានកំណត់ដោយសមត្ថភាពរបស់វិទ្យុសកម្មក្នុងការបណ្តេញ photoelectrons ចេញពីអាតូមគោលដៅ។ នៅក្នុងតំបន់នៃការពឹងផ្អែក monotonic នៃមេគុណស្រូបយកម៉ាស់នៅលើរលកកាំរស្មី X មេគុណស្រូបយកពិត t / r សមាមាត្រអាស្រ័យលើថាមពលទីបីនៃប្រវែងរលកនិងថាមពលទីបួននៃចំនួនអាតូមិកនៃសម្ភារៈគោលដៅ:

t/r = cZ4l3 (9)

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនៅក្នុងខ្សែកោងនៃ t / r ធៀបនឹងរលកចម្ងាយ l ការលោតត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ (រូបភាព 36) ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងថេរ c ។ ការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៃមេគុណស្រូបទាញបង្ហាញពីសមត្ថភាពនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចជាមួយនឹងប្រវែងរលកដែលបានផ្តល់ឱ្យដើម្បីទម្លាក់អេឡិចត្រុងចេញពីសែលជាក់លាក់នៃអាតូមគោលដៅ។ ដូច្នេះ K-jump នៅក្នុងខ្សែកោងត្រូវគ្នាទៅនឹងរលកវិទ្យុសកម្ម lK ដែលគោះ K-electron ចេញពីអាតូមគោលដៅ។

សម្រាប់ធាតុភាគច្រើននៃតារាងតាមកាលកំណត់ តម្លៃ m/r ខុសគ្នាទាំងសងខាងនៃការលោតប្រហែល 5 ដង។ នេះមានន័យថាចានស្តើងនៃសារធាតុជាក់លាក់មួយដាក់នៅក្នុងផ្លូវនៃធ្នឹមវិទ្យុសកម្មអាចបម្រើជាតម្រងវិទ្យុសកម្ម។ វានឹងស្ទើរតែមានតម្លាភាពចំពោះវិទ្យុសកម្មដែលមានប្រវែងរលកធំជាង lK ខណៈពេលដែលវិទ្យុសកម្មដែលមានចម្ងាយរលកតិចជាង lK នឹងត្រូវបានស្រូបយកស្ទើរតែទាំងស្រុងដោយវា (រូបភាព 37)។

ការត្រងវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចនៅក្នុងការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានអនុវត្តក្នុងគោលបំណងកាត់បន្ថយសមាសធាតុវិទ្យុសកម្មដែលមិនចង់បាននិងវិទ្យុសកម្មពណ៌សមួយចំនួន។ ដូចដែលបានបញ្ជាក់រួចមកហើយនៅក្នុងការវិភាគការបំភាយកាំរស្មី X ស៊េរី K នៃវិទ្យុសកម្មត្រូវបានប្រើដែលមានបីបន្ទាត់ a1, a2 និង b (សមាសធាតុ b មានរលកចម្ងាយជិតបំផុតដូច្នេះពួកគេអាចត្រូវបានគេមិនយកចិត្តទុកដាក់) ។ សមាសធាតុ a1 និង a2 ក៏មានរលកចម្ងាយជិតបំផុតដែរ ហើយលេចឡើងនៅលើគំរូនៃការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចជាអ្វីដែលហៅថា a1-a2 doublet ។ ជាធម្មតា ក្នុងការអនុវត្តការវិភាគការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិច តម្រង b ត្រូវបានប្រើដែលមានភាពស្រអាប់ទៅនឹងវិទ្យុសកម្ម Kb ។

ការជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវនៃសម្ភារៈតម្រង (លេខអាតូមនៃសម្ភារៈ) អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកញែកបន្ទាត់ Ka ក្នុងទម្រង់ស្ទើរតែសុទ្ធ ពោលគឺឧ។ ទទួលបានវិទ្យុសកម្ម monochromatic ជាក់ស្តែង។ ទិន្នន័យស្តីពីមេគុណស្រូបនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងសៀវភៅយោងជាច្រើន។ ដូច្នេះ ដើម្បីជ្រើសរើស b-filter វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការជ្រើសរើសសម្ភារៈដែល K-jump កាន់កាប់ទីតាំងមធ្យមរវាងបន្ទាត់ Ka និង Kb នៃវិទ្យុសកម្មដែលបានត្រង។ បន្ទះដែកត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់បំផុតជាតម្រងខ។ តារាង (រូបទី 38) បង្ហាញពីសមា្ភារៈដែលប្រើសម្រាប់ការផលិត b-filters ។ មានច្បាប់មេដៃ៖

Zf = ZА – 1 (10)

គុណវិបត្តិនៃ b-filters គឺថាគ្មាននរណាម្នាក់ក្នុងចំណោមពួកវាមានសមត្ថភាពស្រូបយក Kb-radiation និងវិទ្យុសកម្មពណ៌សទាំងស្រុង ពោលគឺឧ។ វិទ្យុសកម្មដែលទទួលបានបន្ទាប់ពីការត្រងគឺមិនមែនជា monochromatic ទេ។ លើសពីនេះទៀត b-filters កាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មចម្បង Ka-radiation ដែលកាត់បន្ថយយ៉ាងសំខាន់នូវដំណោះស្រាយនៃវិធីសាស្ត្រ។ វិទ្យុសកម្មកាន់តែខិតទៅជិត monochromatic អាចទទួលបានដោយប្រើប្រព័ន្ធនៃ b-filters ឬគ្រីស្តាល់ monochromator ។

ការប្រើប្រាស់គ្រីស្តាល់ monochromator ដើម្បីផលិតធ្នឹម monochrome គឺផ្អែកលើសមត្ថភាពនៃកាំរស្មី X នៃប្រវែងជាក់លាក់មួយដែលត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីមុខរបស់គ្រីស្តាល់តែមួយ។ monochromators មានពីរប្រភេទ៖ មានគ្រីស្តាល់សំប៉ែត និងជាមួយគ្រីស្តាល់កោង។ Monochromators ដែលមានគ្រីស្តាល់សំប៉ែតបង្កើតបានជាធ្នឹមឆ្លុះបញ្ចាំងខ្សោយខ្លាំង (អាំងតង់ស៊ីតេវិទ្យុសកម្មថយចុះនៅពេលឆ្លុះបញ្ចាំង 10...100 ដង) ហើយអាចប្រើនៅពេលដែលអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មដើមមានកម្រិតខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងការវិភាគការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិចដោយប្រើវិទ្យុសកម្ម magnetobremsstrahlung (synchrotron) ដែលមានអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ គ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុនតែមួយ (ការឆ្លុះបញ្ចាំងពីយន្តហោះ 111) ជារឿយៗត្រូវបានគេប្រើជាម៉ូណូក្រូម៉ាទ័រ។ Monochromators ដែលមានគ្រីស្តាល់កោងទាមទារគ្រោងការណ៍រូបភាពពិសេស ប៉ុន្តែអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់ទទួលបានកាំរស្មី X-ray តែមួយដែលផ្តោតអារម្មណ៍ (លើសពីនេះទៅទៀត monochromator ដើរតួជាប្រភេទនៃកញ្ចក់ប្រមូល)។

កាំរស្មីអ៊ិចមានពីរប្រភេទ៖ បន្ត និងបន្ទាត់។ វិសាលគមបន្តកើតឡើងនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងលឿនត្រូវបានបន្ថយនៅក្នុងសារធាតុ anticathode ហើយជាអេឡិចត្រុងធម្មតា bremsstrahlung ។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃវិសាលគមបន្តមិនអាស្រ័យលើសម្ភារៈ anticathode ទេ។ វិសាលគមបន្ទាត់មានបន្ទាត់បំភាយបុគ្គល។ វាអាស្រ័យលើសម្ភារៈ anticathode និងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈទាំងស្រុងដោយវា។ ធាតុនីមួយៗមានវិសាលគមបន្ទាត់លក្ខណៈរបស់វា។ ដូច្នេះ វិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិច ត្រូវបានគេហៅថា វិសាលគមលក្ខណៈ។

គ្រោងការណ៍សម្រាប់ការកើតឡើងនៃលក្ខណៈកាំរស្មីអ៊ិចអាចត្រូវបានពិពណ៌នាដូចខាងក្រោម។

មានភាពខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានចំនួនបីរវាងវិសាលគមនៃបន្ទាត់កាំរស្មីអ៊ិច និងវិសាលគមបន្ទាត់អុបទិក។ ទីមួយ ភាពញឹកញាប់នៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចគឺធំជាងភាពញឹកញាប់នៃវិទ្យុសកម្មអុបទិករាប់ពាន់ដង។ នេះ​មាន​ន័យ​ថា ថាមពល​នៃ​កាំរស្មីអ៊ិច​គឺ​ធំ​ជាង​បរិមាណ​អុបទិក​រាប់ពាន់​ដង។ ទីពីរ វិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចនៃធាតុផ្សេងគ្នាមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នា ខណៈពេលដែលរចនាសម្ព័ន្ធនៃវិសាលគមអុបទិកនៃធាតុផ្សេងគ្នាមានភាពខុសគ្នាខ្លាំង។ ទីបី វិសាលគមនៃការស្រូបយកអុបទិកមានបន្ទាត់បុគ្គលដែលស្របគ្នាជាមួយនឹងបន្ទាត់បំភាយនៃស៊េរីសំខាន់នៃធាតុដែលត្រូវគ្នា។ វិសាលគមស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចមិនស្រដៀងនឹងវិសាលគមនៃការបញ្ចេញកាំរស្មីអ៊ិចទេ៖ ពួកវាមានក្រុមតន្រ្តីជាច្រើនដែលមានគែមរលកវែងមុតស្រួច។

លក្ខណៈទាំងនេះទាំងអស់នៃវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានពន្យល់ដោយយន្តការបំភាយឧស្ម័នដែលជាការព្រមព្រៀងទាំងស្រុងជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសែលអេឡិចត្រុង។ អេឡិចត្រុងដែលធ្លាក់លើវត្ថុធាតុ anticathode បុកជាមួយអាតូមរបស់ anticathode អាចបំផ្ទុះអេឡិចត្រុងចេញពីសំបកខាងក្នុងនៃអាតូម។ លទ្ធផលគឺអាតូមដែលបាត់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងសំបកខាងក្នុងរបស់វា។ អាស្រ័យហេតុនេះ អេឡិចត្រុងពីសំបកខាងក្រៅកាន់តែច្រើនអាចផ្លាស់ទីទៅកន្លែងទំនេរ។ ជាលទ្ធផល quantum មួយត្រូវបានបញ្ចេញ ដែលជា quantum កាំរស្មីអ៊ិច។

អេឡិចត្រុង និងការរំខានពីអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀត។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីទៅកន្លែងទំនេរនៅលើសែលខាងក្នុង បរិមាណមួយត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីសំបកខាងក្រៅ ដែលជាប្រេកង់ដែល

ចាប់តាំងពី Z សម្រាប់អាតូមធ្ងន់មានទំហំធំ ថាមពលនៃលក្ខខណ្ឌក៏ធំបើប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពលនៃពាក្យអុបទិក។ អាស្រ័យហេតុនេះ ប្រេកង់វិទ្យុសកម្មគឺខ្ពស់បើធៀបនឹងប្រេកង់អុបទិក។ នេះពន្យល់ពីថាមពលខ្ពស់នៃកាំរស្មីអ៊ិច។

ដោយសារសំបកខាងក្នុងនៃអាតូមមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នា អាតូមធ្ងន់ទាំងអស់គួរតែមានវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចដូចគ្នា តែសម្រាប់អាតូមធ្ងន់ជាង វិសាលគមផ្លាស់ទីទៅប្រេកង់ខ្ពស់ជាង។

នេះត្រូវបានបញ្ជាក់យ៉ាងពេញលេញដោយការពិសោធន៍ និងបង្ហាញថាសំបកខាងក្នុងនៃអាតូមមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នា ដូចដែលបានរំពឹងទុកនៅពេលពន្យល់ពីតារាងកាលកំណត់នៃធាតុ។

នៅឆ្នាំ 1913 រូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស Moseley បានបង្កើតច្បាប់ដែលទាក់ទងនឹងប្រវែងរលកនៃបន្ទាត់នៃវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចជាមួយនឹងចំនួនអាតូមិកនៃធាតុ Z។ យោងទៅតាមច្បាប់នេះ៖

នៅទីនេះ R គឺជាថេរ Rydberg (R = 1.1 × 10 7 1 / m) n គឺជាចំនួននៃកម្រិតថាមពលដែលអេឡិចត្រុងបានឆ្លងកាត់ k គឺជាចំនួននៃកម្រិតថាមពលដែលអេឡិចត្រុងបានឆ្លងកាត់។

ថេរ s ត្រូវបានគេហៅថាថេរនៃការបញ្ចាំង។ អេឡិចត្រុងដែលធ្វើការផ្លាស់ប្តូរនៅពេលបញ្ចេញកាំរស្មី X ស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃស្នូល ភាពទាក់ទាញត្រូវបានចុះខ្សោយបន្តិចដោយសារសកម្មភាពរបស់អេឡិចត្រុងដែលនៅសល់ជុំវិញវា។ សកម្មភាពពិនិត្យនេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតម្រូវការដកពី zចំនួនទឹកប្រាក់មួយចំនួន។

ច្បាប់របស់ Moseley អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់ការចោទប្រកាន់នៃស្នូលដោយដឹងពីប្រវែងរលកនៃបន្ទាត់នៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច។ វាគឺជាការសិក្សាអំពីលក្ខណៈនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីរៀបចំធាតុនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់។

ច្បាប់របស់ Moseley បង្ហាញថាឫសការ៉េនៃពាក្យ X-ray អាស្រ័យតាមលីនេអ៊ែរលើលេខបន្ទុក Zធាតុ។

ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងមួយត្រូវបានគោះចេញពី K-shell ( ន=1) បន្ទាប់មកនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងពីសែលផ្សេងទៀតផ្លាស់ទីទៅកន្លែងទំនេរ កាំរស្មី X ស៊េរី K ត្រូវបានបញ្ចេញ។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីទៅកន្លែងទំនេរនៅក្នុង L-shell ( ន=2) ស៊េរី L ត្រូវបានបញ្ចេញ។ល។ ដូច្នេះ ការពិសោធន៍បានសង្កេតឃើញភាពស្រដៀងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃកាំរស្មីអ៊ិច និងច្បាប់របស់ Moseley បញ្ជាក់ពីគោលគំនិតដែលប្រើក្នុងការបកស្រាយនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុ។

ភាពប្លែកនៃវិសាលគមស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចក៏ត្រូវបានពន្យល់ផងដែរដោយការពិតដែលថាការបញ្ចេញកាំរស្មីអ៊ិចគឺទាក់ទងទៅនឹងសំបកខាងក្នុងនៃអាតូម។ ជាលទ្ធផលនៃការស្រូបយកកាំរស្មី X ដោយអាតូម អេឡិចត្រុងមួយអាចត្រូវបានច្រានចេញពីសំបកខាងក្នុងនៃអាតូម ពោលគឺឧ។ ដំណើរការ photoionization ។ ខ្សែស្រូបនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងការច្រានអេឡិចត្រុងចេញពីសែលដែលត្រូវគ្នានៃអាតូម។ ក្រុម K (រូបភាព 9.6 ។ ) ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការគោះអេឡិចត្រុងចេញពីសែលខាងក្នុងបំផុតនៃអាតូម - សែល K ក្រុម L - ពីសែលទីពីរ។ល។ គែមរលកវែងដ៏មុតស្រួចនៃក្រុមតន្រ្តីនីមួយៗត្រូវគ្នាទៅនឹងការចាប់ផ្តើមនៃដំណើរការ photoionization ពោលគឺឧ។ ការច្រានអេឡិចត្រុងចេញពីសែលដែលត្រូវគ្នាដោយមិនបញ្ចេញថាមពល kinetic បន្ថែមទៅវា។ ផ្នែករលកវែងនៃក្រុមស្រូបយកត្រូវគ្នាទៅនឹងសកម្មភាពនៃ photoionization ជាមួយនឹងការចែកចាយថាមពល kinetic លើសទៅអេឡិចត្រុង។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃការស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចនៃធាតុធ្ងន់គឺស្រដៀងគ្នានិងបញ្ជាក់ពីភាពស្រដៀងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃសែលខាងក្នុងនៃអាតូមនៃធាតុធ្ងន់។ នៅក្នុងរូបភាព 9.7 ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាក្រុមតន្រ្តីស្រូបយកនីមួយៗមានរចនាសម្ព័ន្ធល្អ: មានអតិបរមាមួយនៅក្នុង K-band, maxima បីនៅក្នុង L-band និងប្រាំ maxima នៅក្នុង M-band ។ នេះត្រូវបានពន្យល់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អនៃពាក្យកាំរស្មីអ៊ិច។

ប្រសិនបើអេឡិចត្រុងបុកជាមួយស្នូលធ្ងន់ៗ នោះវាត្រូវបានបន្ថយល្បឿន ហើយថាមពល kinetic របស់វាត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាកាំរស្មី X-ray photon ដែលមានថាមពលប្រហាក់ប្រហែលគ្នា។ ប្រសិនបើវាហោះកាត់ស្នូល វានឹងបាត់បង់តែផ្នែកនៃថាមពលរបស់វា ហើយនៅសល់នឹងផ្ទេរទៅអាតូមផ្សេងទៀតដែលឆ្លងកាត់ផ្លូវរបស់វា។ រាល់សកម្មភាពនៃការបាត់បង់ថាមពលនាំទៅដល់ការបំភាយនៃ photon ជាមួយនឹងថាមពលមួយចំនួន។ វិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចបន្តលេចឡើង ដែនកំណត់ខាងលើដែលត្រូវគ្នានឹងថាមពលនៃអេឡិចត្រុងលឿនបំផុត។ នេះគឺជាយន្តការសម្រាប់ការបង្កើតវិសាលគមបន្ត ហើយថាមពលអតិបរមា (ឬរលកអប្បបរមា) ដែលជួសជុលព្រំដែននៃវិសាលគមបន្តគឺសមាមាត្រទៅនឹងវ៉ុលបង្កើនល្បឿន ដែលកំណត់ល្បឿននៃឧប្បត្តិហេតុអេឡិចត្រុង។ បន្ទាត់ Spectral កំណត់លក្ខណៈសម្ភារៈនៃគោលដៅទម្លាក់គ្រាប់បែក ហើយវិសាលគមបន្តត្រូវបានកំណត់ដោយថាមពលនៃធ្នឹមអេឡិចត្រុង ហើយជាក់ស្តែងគឺឯករាជ្យនៃសម្ភារៈគោលដៅ។

វិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចអាចទទួលបានមិនត្រឹមតែដោយការទម្លាក់គ្រាប់បែកអេឡិចត្រុងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងតាមរយៈការបំភាយគោលដៅជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចពីប្រភពផ្សេងទៀតផងដែរ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីនេះ ថាមពលភាគច្រើននៃធ្នឹមឧប្បត្តិហេតុចូលទៅក្នុងវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចលក្ខណៈ ហើយសមាមាត្រតូចមួយរបស់វាធ្លាក់ចូលទៅក្នុងវិសាលគមបន្ត។ វាច្បាស់ណាស់ថា កាំរស្មី X-ray នៃឧបទ្ទវហេតុនេះ ត្រូវតែមាន ហ្វូតូន ដែលថាមពលរបស់វាគ្រប់គ្រាន់ ក្នុងការធ្វើឱ្យមានភាពរំភើប នៃខ្សែលក្ខណៈនៃធាតុដែលបំផ្ទុះ។ ភាគរយខ្ពស់នៃថាមពលក្នុងមួយវិសាលគមលក្ខណៈធ្វើឱ្យវិធីសាស្រ្តនៃការរំភើបចិត្តនៃវិទ្យុសកម្ម X-ray ងាយស្រួលសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្រ្ត។

បំពង់កាំរស្មីអ៊ិច។ដើម្បីផលិតកាំរស្មី X តាមរយៈអន្តរកម្មនៃអេឡិចត្រុងជាមួយរូបធាតុ អ្នកត្រូវមានប្រភពនៃអេឡិចត្រុង មធ្យោបាយបង្កើនល្បឿនពួកវាទៅល្បឿនលឿន និងគោលដៅដែលអាចទប់ទល់នឹងការទម្លាក់គ្រាប់បែកអេឡិចត្រុង និងផលិតកាំរស្មីអ៊ិចនៃអាំងតង់ស៊ីតេដែលត្រូវការ។ ឧបករណ៍ដែលផ្ទុកទាំងអស់នេះត្រូវបានគេហៅថា បំពង់កាំរស្មីអ៊ិច។ អ្នកស្រាវជ្រាវដំបូងបានប្រើបំពង់ "ជម្លៀសយ៉ាងជ្រៅ" ដូចជាបំពង់បង្ហូរឧស្ម័នទំនើប។ ភាពទំនេរនៅក្នុងពួកគេគឺមិនខ្ពស់ខ្លាំងទេ។

បំពង់បង្ហូរចេញមានបរិមាណឧស្ម័នតិចតួច ហើយនៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលដ៏ធំមួយត្រូវបានអនុវត្តទៅអេឡិចត្រូតរបស់បំពង់ អាតូមឧស្ម័នត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអ៊ីយ៉ុងវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន។ វិជ្ជមានផ្លាស់ទីឆ្ពោះទៅរកអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន (cathode) ហើយធ្លាក់លើវា គោះអេឡិចត្រុងចេញពីវា ហើយពួកវាផ្លាស់ទីឆ្ពោះទៅរកអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន (អាណូត) ហើយទម្លាក់វា បង្កើតស្ទ្រីមនៃហ្វូតុងកាំរស្មីអ៊ិច។ .

នៅក្នុងបំពង់កាំរស្មីអ៊ិចទំនើបដែលបង្កើតឡើងដោយ Coolidge ប្រភពអេឡិចត្រុងគឺជា cathode tungsten ដែលត្រូវបានកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ អេឡិចត្រុងត្រូវបានបង្កើនល្បឿនទៅល្បឿនលឿនដោយភាពខុសគ្នានៃសក្តានុពលខ្ពស់រវាង anode (ឬប្រឆាំង cathode) និង cathode ។ ដោយសារអេឡិចត្រុងត្រូវតែទៅដល់ anode ដោយមិនប៉ះទង្គិចជាមួយអាតូម ដូច្នេះការខ្វះចន្លោះខ្ពស់គឺចាំបាច់ ដែលទាមទារឱ្យបំពង់ត្រូវបានជម្លៀសឱ្យបានល្អ។ នេះក៏កាត់បន្ថយប្រូបាប៊ីលីតេនៃអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូមឧស្ម័នដែលនៅសល់ និងចរន្តចំហៀងដែលជាលទ្ធផល។

អេឡិចត្រុងត្រូវបានផ្តោតទៅលើ anode ដោយអេឡិចត្រូតរាងពិសេសជុំវិញ cathode ។ អេឡិចត្រូតនេះត្រូវបានគេហៅថាអេឡិចត្រូតផ្តោត ហើយរួមជាមួយនឹង cathode បង្កើតជា "អំពូលភ្លើងអេឡិចត្រូនិច" នៃបំពង់។ អាណូតដែលទទួលរងការទម្លាក់គ្រាប់បែកអេឡិចត្រុងត្រូវតែធ្វើពីវត្ថុធាតុ refractory ចាប់តាំងពីថាមពល kinetic ភាគច្រើននៃអេឡិចត្រុងទម្លាក់គ្រាប់បែកត្រូវបានបំប្លែងទៅជាកំដៅ។ លើសពីនេះទៀតវាជាការចង់បានដែល anode ត្រូវបានធ្វើឡើងនៃសម្ភារៈដែលមានចំនួនអាតូមខ្ពស់, ដោយសារតែ ទិន្នផលកាំរស្មីអ៊ិចកើនឡើងជាមួយនឹងចំនួនអាតូមិកកើនឡើង។ Tungsten ដែលលេខអាតូមិកគឺ 74 ត្រូវបានជ្រើសរើសជាញឹកញាប់បំផុតជាសម្ភារៈ anode ។

ការរចនានៃបំពង់កាំរស្មីអ៊ិចអាចប្រែប្រួលអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌកម្មវិធី និងតម្រូវការ។

គោលការណ៍នៃការបែងចែកកាំរស្មីអ៊ិច។ដើម្បីយល់ពីបាតុភូតនៃការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិច យើងត្រូវពិចារណាតាមលំដាប់លំដោយ៖ ទីមួយ វិសាលគមនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច ទីពីរ លក្ខណៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ និងទីបី បាតុភូតនៃការសាយភាយខ្លួនវាផ្ទាល់។

ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចលក្ខណៈមានស៊េរីនៃខ្សែវិសាលគមដែលមានកម្រិតខ្ពស់នៃ monochromaticity ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយសម្ភារៈ anode ។ ដោយប្រើតម្រង អ្នកអាចបន្លិចអ្វីដែលខ្លាំងបំផុត។ ដូច្នេះដោយជ្រើសរើសសម្ភារៈ anode ឱ្យបានត្រឹមត្រូវវាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបានប្រភពនៃវិទ្យុសកម្ម monochromatic ស្ទើរតែជាមួយនឹងប្រវែងរលកដែលបានកំណត់យ៉ាងជាក់លាក់។ រលកវិទ្យុសកម្មលក្ខណៈជាធម្មតាមានចាប់ពី 2.285 សម្រាប់ chromium ដល់ 0.558 សម្រាប់ប្រាក់ (តម្លៃសម្រាប់ធាតុផ្សេងៗត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាតួលេខសំខាន់ៗចំនួនប្រាំមួយ)។ វិសាលគមលក្ខណៈត្រូវបានដាក់លើវិសាលគម "ស" បន្តនៃអាំងតង់ស៊ីតេទាបបំផុត ដោយសារតែការបន្ថយល្បឿននៃអេឡិចត្រុងដែលកើតឡើងនៅក្នុង anode ។ ដូច្នេះ វិទ្យុសកម្មពីរប្រភេទអាចទទួលបានពី anode នីមួយៗ៖ លក្ខណៈ និង bremsstrahlung ដែលនីមួយៗមានតួនាទីសំខាន់ក្នុងវិធីរបស់វា។

អាតូមនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ត្រូវបានរៀបចំតាមកាលកំណត់ដោយបង្កើតជាលំដាប់នៃកោសិកាដូចគ្នា - បន្ទះឈើ។ បន្ទះឈើមួយចំនួន (ដូចជាលោហៈទូទៅ) គឺសាមញ្ញណាស់ ខណៈពេលដែលបន្ទះផ្សេងទៀត (ដូចជាម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន) គឺស្មុគស្មាញណាស់។

ខាងក្រោមនេះគឺជាលក្ខណៈនៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់៖ ប្រសិនបើមនុស្សម្នាក់ផ្លាស់ទីពីចំណុចជាក់លាក់មួយនៃកោសិកាមួយទៅចំណុចដែលត្រូវគ្នានៃកោសិកាដែលនៅជាប់គ្នានោះ បរិយាកាសអាតូមិកដូចគ្នានឹងត្រូវបានបង្ហាញឱ្យឃើញ។ ហើយប្រសិនបើអាតូមជាក់លាក់មួយស្ថិតនៅចំណុចមួយ ឬមួយទៀតនៅក្នុងកោសិកាមួយ នោះអាតូមដូចគ្នានឹងមានទីតាំងនៅចំណុចសមមូលនៅក្នុងកោសិកាជិតខាងណាមួយ។ គោលការណ៍នេះមានសុពលភាពយ៉ាងតឹងរ៉ឹងសម្រាប់គ្រីស្តាល់ដែលបានបញ្ជាទិញតាមឧត្ដមគតិល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ គ្រីស្តាល់ជាច្រើន (ឧទាហរណ៍ ដំណោះស្រាយរឹងរបស់លោហៈ) ត្រូវបានរំខានដល់កម្រិតមួយ ឬមួយផ្សេងទៀត ពោលគឺឧ។ ទីតាំងសមមូលគ្រីស្តាល់អាចត្រូវបានកាន់កាប់ដោយអាតូមផ្សេងៗគ្នា។ នៅក្នុងករណីទាំងនេះ វាមិនមែនជាទីតាំងនៃអាតូមនីមួយៗដែលត្រូវបានកំណត់នោះទេ ប៉ុន្តែមានតែទីតាំងនៃអាតូម "ស្ថិតិជាមធ្យម" លើភាគល្អិតមួយចំនួនធំ (ឬកោសិកា)។

ការសាយភាយកាំរស្មីអ៊ិចគឺជាបាតុភូតបែកខ្ចាត់ខ្ចាយជាសមូហភាពដែលតួនាទីនៃរន្ធ និងមជ្ឈមណ្ឌលខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានលេងដោយអាតូមដែលបានរៀបចំតាមកាលកំណត់នៃរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ ការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងទៅវិញទៅមកនៃរូបភាពរបស់ពួកគេនៅមុំជាក់លាក់បង្កើតលំនាំនៃការបង្វែរស្រដៀងទៅនឹងអ្វីដែលនឹងកើតឡើងនៅពេលដែលពន្លឺត្រូវបានបង្វែរនៅលើក្រឡាចត្រង្គ diffraction បីវិមាត្រ។

ការខ្ចាត់ខ្ចាយកើតឡើងដោយសារតែអន្តរកម្មនៃឧប្បត្តិហេតុកាំរស្មីអ៊ិចជាមួយអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគ្រីស្តាល់។ ដោយ​សារ​តែ​រលក​នៃ​កាំរស្មី​អ៊ិច​មាន​ទំហំ​ដូច​គ្នា​នឹង​ទំហំ​នៃ​អាតូម នោះ​ប្រវែង​រលក​នៃ​កាំរស្មី​អ៊ិច​ដែល​បែកខ្ចាត់ខ្ចាយ​គឺ​ដូច​គ្នា​នឹង​ឧបទ្ទវហេតុ​នៃ​កាំរស្មីអ៊ិច។ ដំណើរការនេះគឺជាលទ្ធផលនៃការលំយោលដោយបង្ខំនៃអេឡិចត្រុងក្រោមឥទ្ធិពលនៃកាំរស្មីអ៊ិចឧប្បត្តិហេតុ។

ឥឡូវនេះ សូមពិចារណាអំពីអាតូមមួយដែលមានពពកនៃអេឡិចត្រុងចង (ជុំវិញស្នូល) ដែលត្រូវបានវាយប្រហារដោយកាំរស្មីអ៊ិច។ អេឡិចត្រុងនៅគ្រប់ទិសទី ក្នុងពេលដំណាលគ្នាខ្ចាត់ខ្ចាយវិទ្យុសកម្មឧប្បត្តិហេតុ និងបញ្ចេញកាំរស្មីអ៊ិចរៀងៗខ្លួននៃរលកចម្ងាយដូចគ្នា ទោះបីជាមានអាំងតង់ស៊ីតេខុសគ្នាក៏ដោយ។ អាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយគឺទាក់ទងទៅនឹងចំនួនអាតូមិកនៃធាតុដោយសារតែ ចំនួនអាតូមគឺស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងគន្លងដែលអាចចូលរួមក្នុងការខ្ចាត់ខ្ចាយ។ (ការពឹងផ្អែកនៃអាំងតង់ស៊ីតេនេះលើចំនួនអាតូមិកនៃធាតុបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងលើទិសដៅដែលអាំងតង់ស៊ីតេត្រូវបានវាស់វែងត្រូវបានកំណត់ដោយកត្តាខ្ចាត់ខ្ចាយអាតូមិក ដែលដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់។ )

អនុញ្ញាតឱ្យយើងជ្រើសរើសខ្សែសង្វាក់អាតូមក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ ដែលមានទីតាំងនៅចម្ងាយដូចគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយពិចារណាគំរូនៃការបំភាយរបស់វា។ វាត្រូវបានគេកត់សម្គាល់រួចហើយថាវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចមានផ្នែកបន្ត ("បន្ត") និងសំណុំនៃបន្ទាត់ខ្លាំងបន្ថែមទៀតលក្ខណៈនៃធាតុដែលជាសម្ភារៈ anode ។ ឧបមាថា យើងបានត្រងវិសាលគមបន្ត ហើយទទួលបានកាំរស្មីអ៊ិចស្ទើរតែមួយ ដែលតម្រង់ទៅខ្សែសង្វាក់អាតូមលីនេអ៊ែររបស់យើង។ លក្ខខណ្ឌនៃការពង្រីក (ការជ្រៀតជ្រែកពង្រីក) គឺពេញចិត្ត ប្រសិនបើភាពខុសគ្នានៃផ្លូវនៃរលកដែលខ្ចាត់ខ្ចាយដោយអាតូមជិតខាងគឺជាពហុគុណនៃរលក។ ប្រសិនបើធ្នឹមធ្លាក់នៅមុំមួយ។ ក 0 ទៅបន្ទាត់នៃអាតូមដកឃ្លា ក(រយៈពេល) បន្ទាប់មកសម្រាប់មុំបង្វែរ កភាពខុសគ្នានៃផ្លូវដែលត្រូវគ្នានឹងការទទួលបាននឹងត្រូវបានសរសេរជាទម្រង់

ក(cos ក- កូស ក 0) = ហល,

កន្លែងណា លីត្រគឺជារលកប្រវែង និង ម៉ោង- ចំនួនគត់។

ដើម្បីពង្រីកវិធីសាស្រ្តនេះទៅគ្រីស្តាល់បីវិមាត្រ វាគ្រាន់តែជាការចាំបាច់ក្នុងការជ្រើសរើសជួរដេកនៃអាតូមតាមទិសពីរផ្សេងទៀតនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ហើយរួមគ្នាដោះស្រាយសមីការទាំងបី ដូច្នេះទទួលបានសម្រាប់អ័ក្សគ្រីស្តាល់ទាំងបីជាមួយនឹងរយៈពេល ក, ខនិង គ. សមីការពីរផ្សេងទៀតមានទម្រង់

ទាំងនេះគឺជាសមីការ Laue មូលដ្ឋានចំនួនបីសម្រាប់ការបង្វែរកាំរស្មី X និងលេខ ម៉ោង, kនិង គគឺជាសន្ទស្សន៍ Miller សម្រាប់យន្តហោះបំលាស់។ ដោយពិចារណាលើសមីការ Laue ណាមួយ ជាឧទាហរណ៍ ទីមួយ គេអាចសម្គាល់ឃើញថា ចាប់តាំងពី ក, ក 0, លីត្រគឺថេរ និង ម៉ោង= 0, 1, 2, ... , ដំណោះស្រាយរបស់វាអាចត្រូវបានតំណាងជាសំណុំនៃកោណដែលមានអ័ក្សរួម ក(រូបទី 5) ។ ដូចគ្នាដែរចំពោះការណែនាំ។ ខនិង គ.

ក្នុងករណីទូទៅនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយបីវិមាត្រ (ការបំភាយ) សមីការ Laue ទាំងបីត្រូវតែមានដំណោះស្រាយរួម ពោលគឺឧ។ កោណបង្វែរបីដែលមានទីតាំងនៅលើអ័ក្សនីមួយៗត្រូវតែប្រសព្វគ្នា; បន្ទាត់ទូទៅនៃចំនុចប្រសព្វត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូប។ 6. ដំណោះស្រាយរួមនៃសមីការនាំទៅដល់ច្បាប់ Bragg-Wolfe៖

លីត្រ= 2(ឃ/ន) អំពើបាប q,

កន្លែងណា ឃ- ចម្ងាយរវាងយន្តហោះដែលមានសន្ទស្សន៍ ម៉ោង, kនិង គ(រយៈពេល), ន= 1, 2, ... គឺជាចំនួនគត់ (លំដាប់បង្វែរ) និង q- មុំដែលបង្កើតឡើងដោយធ្នឹមឧបទ្ទវហេតុ (ក៏ដូចជាធ្នឹមឌីផេរ៉ង់ស្យែល) ជាមួយនឹងប្លង់គ្រីស្តាល់ដែលការបង្វែរកើតឡើង។

ការវិភាគសមីការច្បាប់ Bragg-Wolfe សម្រាប់គ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានទីតាំងនៅផ្លូវនៃកាំរស្មីអ៊ិច monochromatic យើងអាចសន្និដ្ឋានបានថាការបំភាយមិនងាយស្រួលសង្កេតទេព្រោះ បរិមាណ លីត្រនិង qត្រូវបានជួសជុលនិងអំពើបាប q < 1. При таких условиях, чтобы имела место дифракция для рентгеновского излучения с длиной волны លីត្រ, យន្តហោះគ្រីស្តាល់ជាមួយរយៈពេល ឃត្រូវតែងាកទៅមុំត្រឹមត្រូវ។ q. ដើម្បីដឹងពីព្រឹត្តិការណ៍ដែលមិនទំនងនេះ បច្ចេកទេសផ្សេងៗត្រូវបានប្រើប្រាស់។

បន្ថែមពីលើការរំជើបរំជួលដោយផ្ទាល់នៃអាតូមនៃធាតុដែលត្រូវបានកំណត់ដោយវិទ្យុសកម្មកាំរស្មី X បឋម ផលប៉ះពាល់មួយចំនួនទៀតអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដែលបំពានលើការពឹងផ្អែកលីនេអ៊ែរនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃបន្ទាត់លក្ខណៈលើការប្រមូលផ្តុំនៃធាតុ។ អាំងតង់ស៊ីតេអាស្រ័យមិនត្រឹមតែទៅលើខ្លឹមសារនៃអាតូមដែលបានវិភាគក្នុងសំណាកគំរូប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អាស្រ័យទៅលើដំណើរការនៃការស្រូប និងការខ្ចាត់ខ្ចាយនៃសារធាតុនេះផងដែរ ដែលរួមគ្នាផ្តល់ឱ្យនូវអ្វីដែលហៅថា attenuation ។

ចុះខ្សោយ

ប្រសិនបើកាំរស្មីអ៊ិចដឹកនាំដោយកាំរស្មីអ៊ិចឆ្លងកាត់ស្រទាប់នៃសារធាតុដែលមានកម្រាស់ D និងដង់ស៊ីតេ c នោះអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វាថយចុះយោងទៅតាមច្បាប់អិចស្ប៉ូណង់ស្យែល៖

ខ្ញុំ= I0e-µD

ដែល µ គឺជាមេគុណ attenuation ដែលជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃសម្ភារៈ ហើយក៏អាស្រ័យទៅលើរលកនៃកាំរស្មីអ៊ិចផងដែរ។ មេគុណ µ គឺសមាមាត្រទៅនឹង c និងកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងការកើនឡើងចំនួនអាតូមិកធាតុ និងរលកកាំរស្មីអ៊ិច។ សមាមាត្រ µ/c ត្រូវបានគេហៅថា មេគុណកាត់បន្ថយម៉ាស់។ សូមមើល Fig.2

ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ការបន្ថយមានដំណើរការរាងកាយពីរ - ការស្រូប និងការខ្ចាត់ខ្ចាយ ពោលគឺឧ។ មេគុណ attenuation គឺ៖

ដែល f ជាមេគុណស្រូបយក; y គឺជាមេគុណនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយ។

ចំនុចសំខាន់គឺថាប្រភាគ φ កើនឡើងជាមួយ Z និង λ ហើយសមាសធាតុនេះគ្របដណ្ដប់ y ក្នុងជួររលកធម្មតាសម្រាប់ការវិភាគ XRF (លើកលែងតែធាតុស្រាលបំផុតដូចជាកាបូន) ។ ដូច្នេះនៅក្នុងការអនុវត្ត XRF ការ attenuation គឺដូចគ្នាបេះបិទទៅនឹងការស្រូបយក។

ការស្រូបយក

ការស្រូបចូលកើតឡើងនៅពេលដែលបរិមាណនៃឧប្បត្តិហេតុវិទ្យុសកម្មខាងក្រៅទៅលើវត្ថុធាតុដែលគោះអេឡិចត្រុងចេញពីសែលអាតូម។

ក្នុងករណីនេះថាមពលនៃ quanta វិទ្យុសកម្មត្រូវបានចំណាយនៅលើដៃមួយនៅលើការហែកចេញ (មុខងារការងារ) អេឡិចត្រុងពីអាតូមនិងនៅលើដៃផ្សេងទៀតនៅលើការផ្តល់ថាមពល kinetic ដល់ពួកគេ។

មេគុណដែលបានណែនាំពីមុន φ គឺជាមុខងារនៃរលកវិទ្យុសកម្ម។ រូបភាពទី 3 បង្ហាញជាឧទាហរណ៍ការពឹងផ្អែកនៃមេគុណស្រូបយកម៉ាស់φនៅលើ l ឬហៅថាវិសាលគមស្រូប។

ខ្សែកោងមិនរលោងទេ។ មានការលោតនៅក្នុងវិសាលគមដែលហៅថាគែមស្រូប ដែលកើតឡើងដោយសារតែធម្មជាតិនៃបរិមាណនៃការស្រូប ហើយវិសាលគមស្រូបត្រូវបានគេនិយាយថាមានរាងជាបន្ទាត់។

គែមស្រូបគឺជាលក្ខណៈបុគ្គលនៃអាតូមដែលត្រូវគ្នានឹងតម្លៃថាមពលដែលការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗនៅក្នុងមេគុណស្រូបយកកើតឡើង។ លក្ខណៈពិសេសនៃការស្រូបចូលនេះមានការពន្យល់រាងកាយសាមញ្ញ។ នៅថាមពល photon លើសពីថាមពលភ្ជាប់នៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែល K ផ្នែកឆ្លងកាត់សម្រាប់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែល L គឺយ៉ាងហោចណាស់លំដាប់នៃរ៉ិចទ័រតូចជាងសម្រាប់សែល K ។

នៅពេលដែលថាមពលនៃកាំរស្មី X-ray quanta មានការថយចុះ ហើយវាចូលទៅជិតថាមពលនៃការស្រូបយកអេឡិចត្រុងពីសែល K ការស្រូបកើនឡើងស្របតាមរូបមន្តដែលមេគុណ C ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យសម្រាប់សែល K ។

fm = CNZ4лn/A

ដែល N ជាលេខរបស់ Avogadro, Z គឺជាចំនួនអាតូមិកនៃធាតុស្រូប, A គឺជាទម្ងន់អាតូមិករបស់វា, l ជារលក, n គឺជានិទស្សន្តទទួលយកតម្លៃរវាង 2.5 និង 3.0 ហើយ C គឺជាថេរដែលថយចុះជាជំហានៗនៅពេលឆ្លងកាត់។ តាមរយៈគែមស្រូបយក។

នៅពេលដែលថាមពលនៃកាំរស្មី X-ray quanta ថយចុះនៅក្រោមថាមពលភ្ជាប់នៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែល K (~ 20 keV) ការថយចុះភ្លាមៗនៃការស្រូបយកកើតឡើង។ ដោយសារតែកាំរស្មីអ៊ិចដែលមានថាមពលទាបអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែល L និង M ប៉ុណ្ណោះ។ នៅពេលដែលថាមពលថយចុះបន្ថែមទៀត ការស្រូបកើនឡើងម្តងទៀតស្របតាមរូបមន្តដែលមេគុណ C ត្រូវបានបញ្ជាក់សម្រាប់ L-shell ។ កំណើននេះបន្តរហូតដល់លោតដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងថាមពលភ្ជាប់នៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែល L ។ បន្ទាប់មកដំណើរការនេះកើតឡើងចំពោះអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែល M ។ល។

ការខ្ចាត់ខ្ចាយ

បាតុភូតនៅពេលដែលកាំរស្មី X ផ្លាស់ប្តូរទិសដៅនៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុត្រូវបានគេហៅថាការខ្ចាត់ខ្ចាយ។ ប្រសិនបើវិទ្យុសកម្មដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមានរលកដូចគ្នាទៅនឹងវិទ្យុសកម្មបឋម នោះដំណើរការត្រូវបានគេហៅថា elastic ឬ Rayleigh scattering។ ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ Elastic កើតឡើងនៅលើអេឡិចត្រុងដែលចងភ្ជាប់ ហើយត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់នៃសារធាតុដោយប្រើវិធីសាស្ត្របំភាយកាំរស្មីអ៊ិច។ ប្រសិនបើរលកនៃវិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយគឺធំជាងរលកនៃវិទ្យុសកម្មបឋម នោះដំណើរការត្រូវបានគេហៅថា inelastic ឬ Compton scattering ។ ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមិនស្មើគ្នា កើតឡើងពីអន្តរកម្មនៃកាំរស្មីអ៊ិចជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងខាងក្រៅដែលចងភ្ជាប់ខ្សោយ។

ទោះបីជាការខ្ចាត់ខ្ចាយមានទំហំតូចបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការស្រូបចូលក៏ដោយ ក៏វាកើតឡើងនៅគ្រប់ករណីទាំងអស់ រួមទាំងនៅក្នុងការវិភាគ fluorescence កាំរស្មីអ៊ិចផងដែរ។ រួមជាមួយនឹងកាំរស្មី X-ray លក្ខណៈដែលបានបង្កើតកំឡុងពេលរំភើប fluorescent វិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយបង្កើតបានជាវាលវិទ្យុសកម្មបន្ទាប់បន្សំ ដែលត្រូវបានកត់ត្រាដោយ spectrometer ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងការវិភាគកាំរស្មីអ៊ិច កាំរស្មី fluorescent លក្ខណៈជាចម្បងត្រូវបានប្រើ វិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយជាញឹកញាប់បំផុតជាការជ្រៀតជ្រែកបង្កើតផ្ទៃខាងក្រោយ និងពន្លឺចាំងនៅក្នុងវិសាលគម។ វាជាការចង់ឱ្យមានវិទ្យុសកម្មនៅកម្រិតទាបបំផុតដែលអាចធ្វើទៅបាន។

ការខ្ចាត់ខ្ចាយ និងការស្រូបយកកាំរស្មីអ៊ិច.

កាំរស្មីអ៊ិច(កាំរស្មីអ៊ិច, កាំរស្មីអ៊ិច 1895) កើតឡើងនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងលឿនបំផ្ទុះគោលដៅលោហៈ – អាណូត ( ថ្នាំ anticathode)(រូប ៣.១៦)។ នៅក្នុងបំពង់កាំរស្មី X បច្ចេកទេស វ៉ុលបង្កើនល្បឿនរវាង cathode និង anode គឺប្រហែល 100 kV ។ ពីបទពិសោធន៍ បាកឡា(1905) ពីការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយពីរដងនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច វាបានធ្វើតាមថា វិទ្យុសកម្មនេះត្រូវបានផ្លាស់ប្តូររាងប៉ូល។ ការពិសោធន៍ Bragg, Laue, Friedrich, Knipping,និង ជំរាបសួរនិង Schererតាមរយៈការបំភាយនៃកាំរស្មីអ៊ិចនៅក្នុងគ្រីស្តាល់ ពួកគេបានបង្ហាញថា កាំរស្មីអ៊ិច ដូចជាពន្លឺ គឺជាប្រភពអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ កាំរស្មីអ៊ិចមានរលកខ្លីជាងច្រើន។ វិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចកាន់កាប់តំបន់វិសាលគមរវាងហ្គាម៉ានិងវិទ្យុសកម្មអ៊ុលត្រាវីយូឡេក្នុងចម្ងាយរលកពីសង់ទីម៉ែត្រ។

រូបភាព ៣.១៦ ប្រភពនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច - បំពង់កាំរស្មីអ៊ិច

អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មមួយចំនួន ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិត កាំរស្មីអ៊ិច កាំរស្មីព្រះអាទិត្យ និងវត្ថុអវកាសផ្សេងទៀត។

កាំរស្មីអ៊ិចពីរប្រភេទ៖ ហ្វ្រាំងនិង លក្ខណៈ.

Bremsstrahlung(អង្ករ . 3.17) កើតឡើងដោយសារតែការថយចុះនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគោលដៅនិងមិនអាស្រ័យលើសារធាតុគោលដៅ។ វិសាលគមនៃ bremsstrahlung គឺបន្តដោយសារតែចរន្តឆ្លាស់ដែលភ្ជាប់ជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងដែលត្រូវបាន braked ប្រែប្រួលតាមកាលកំណត់ និងមិនមែនតាមកាលកំណត់។ នៅពេលដែលរលកកើនឡើង អាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្ម bremsstrahlung monotonically ថយចុះបន្ទាប់ពីអតិបរមា។ នៅផ្នែករលកខ្លី អាំងតង់ស៊ីតេឈប់ភ្លាមៗ – ព្រំដែនរលកខ្លី(ដែនកំណត់បរិមាណ) វិទ្យុសកម្ម Bremsstrahlung ។ យោងទៅតាមគំនិតនៃសារពាង្គកាយ ថាមពលនៃបរិមាណវិទ្យុសកម្មនឹងមានអតិបរមា ប្រសិនបើថាមពលទាំងមូលនៃអេឡិចត្រុងថយចុះនៅក្នុងគោលដៅ។ អ៊ីវីចំណាយលើវិទ្យុសកម្ម៖

. (3.48)

ការ​កំណត់​ព្រំដែន​រលក​ខ្លី​ក្នុង​ការ​ពិសោធន៍​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​យើង​ស្វែង​រក​ដោយ​ប្រើ​រូបមន្ត (3.48) ជា​តម្លៃ​ត្រឹមត្រូវ​បំផុត​នៃ​ការ​រួម​បញ្ចូល​គ្នា​នៃ​ថេរ hc/e ។

ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃវ៉ុលបង្កើនល្បឿន អតិបរមាមុតស្រួចលេចឡើងប្រឆាំងនឹងផ្ទៃខាងក្រោយនៃវិសាលគមបន្តដោយចាប់ផ្តើមពីតម្លៃសំខាន់ជាក់លាក់មួយ។ ទីតាំងរបស់ពួកគេអាស្រ័យលើសារធាតុគោលដៅ (រូបភាព 3.17b) ។ អតិបរមាទាំងនេះត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយ លក្ខណៈកាំរស្មីអ៊ិច។វាមានបន្ទាត់, វិសាលគមដាច់ដោយឡែក។ នៅក្នុងនេះវាស្រដៀងទៅនឹងវិទ្យុសកម្មអុបទិកនៃអាតូម។ វិទ្យុសកម្មលក្ខណៈក៏ត្រូវបានដាក់ជាក្រុមទៅជាស៊េរីវិសាលគម (រូបភាព 3.18)។ ឈ្មោះរបស់ពួកគេ៖ K – ស៊េរី, L – ស៊េរី, M – ស៊េរី។ល។ ( បាកឡា១៩១១)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃវិទ្យុសកម្មលក្ខណៈខុសគ្នាខ្លាំងពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវិទ្យុសកម្មអុបទិក៖

I. លក្ខណៈវិទ្យុសកម្មមានចំនួនតិចតួចនៃបន្ទាត់;

II. មិនមានភាពទៀងទាត់នៅក្នុងវិសាលគមកាំរស្មីអ៊ិចទេ នៅពេលឆ្លងកាត់តារាងតាមកាលកំណត់។ ការផ្លាស់ប្តូរ monotonic ទៅផ្នែករលកខ្លីនៃវិសាលគមត្រូវបានអង្កេត;

III. លក្ខណៈនៃវិទ្យុសកម្មគឺសុទ្ធសាធ ទ្រព្យសម្បត្តិអាតូមិកនៃសារធាតុមួយ។វាមិនអាស្រ័យលើថាតើ

រូប 3.18 សារធាតុនៅក្នុងទម្រង់បរិសុទ្ធរបស់វា ឬក្នុងទម្រង់គីមីមួយចំនួន

ការតភ្ជាប់។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីវិភាគសមាសភាពនៃសមាសធាតុគីមីស្មុគ្រស្មាញ;

IV. អវត្តមាន ការបញ្ច្រាសនៃបន្ទាត់វិសាលគម។នៅក្នុងជួរអុបទិក វិសាលគមនៃការបំភាយ និងការស្រូបទាញនៃអាតូមដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺអាចបញ្ច្រាស់គ្នាទៅវិញទៅមក។ ពួកវាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយប្រវែងរលកដូចគ្នា។ ក្នុងករណីនេះ វិសាលគមស្រូបទាញត្រូវបានទទួលដោយការបញ្ជូនពន្លឺបន្តតាមរយៈគូអាតូមត្រជាក់។ ប្រសិនបើវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចបន្តត្រូវបានឆ្លងកាត់សារធាតុមួយនោះ មិនមែនខ្សែវិទ្យុសកម្មលក្ខណៈត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនោះទេ ប៉ុន្តែ ក្រុមស្រូបយក។

យន្តការនៃការកើតឡើងនៃវិទ្យុសកម្មលក្ខណៈមិនត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងគ្រឿងកុំព្យូទ័រនៃអាតូមដូចនៅក្នុងករណីនៃវិទ្យុសកម្មអុបទិកនោះទេប៉ុន្តែជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងខាងក្នុងរបស់វា។ ដោយការបកស្រាយ កូសសែល(1917) លក្ខណៈវិទ្យុសកម្មកើតឡើងជាពីរដំណាក់កាល៖

1) អេឡិចត្រុងបំផ្ទុះគោលដៅគោះអេឡិចត្រុងចេញពីអាតូមពីសែលខាងក្នុង។ ជាលទ្ធផលនៃបញ្ហានេះ អាតូមក្លាយជារំភើប ហើយ "រន្ធ" ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងសែល។

2) អេឡិចត្រុងនៃអាតូមពីកម្រិតខាងលើផ្លាស់ទីទៅកម្រិតជាមួយនឹង "រន្ធ" ។ ថាមពលលើសត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់នៃកាំរស្មីអ៊ិច - ខេ – , អិល – , ម – , ន – ស៊េរី (រូបភាព 3.19) ។

បន្ទាត់នីមួយៗនៃស៊េរីវិសាលគមនីមួយៗត្រូវបានកំណត់តាមលំដាប់លំដោយនៃការថយចុះរលក៖ . TO – ស៊េរីគឺខ្លីបំផុត៖ . បន្ទាត់ទាំងអស់មានរចនាសម្ព័ន្ធល្អ។ បន្ទាត់ K – ស៊េរីគឺពីរដង៖ .

ជាមួយនឹងការកើនឡើងថាមពលនៃអេឡិចត្រុងប៉ះទង្គិចជាមួយ

រូបភាព 3.19 ជាមួយនឹងគោលដៅ បន្ទាត់នៃរលកវែងៗលេចឡើង។

ហើយចុងក្រោយបន្ទាត់ K លេចឡើង – ស៊េរី។ តម្លៃតូចបំផុតនៃភាពខុសគ្នាសក្តានុពលបង្កើនល្បឿនដែលបន្ទាត់នៃស៊េរីជាក់លាក់មួយលេចឡើងនៅក្នុងវិសាលគមលក្ខណៈ - សក្តានុពលរំភើបដ៏សំខាន់ស៊េរីនេះសម្រាប់ធាតុនេះ។ ម – ស៊េរីនេះមានសក្ដានុពលរំភើបសំខាន់ៗចំនួន 5, L – ស៊េរី – 3, ខេ – ស៊េរី – 1 (រូបភព 3.19) ។ សក្តានុពលរំភើប K – ស៊េរី - សក្តានុពលអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម។ ប្រសិនបើ K រំភើប – ស៊េរី បន្ទាប់មកស៊េរីផ្សេងទៀតទាំងអស់នៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នា។

កាំរស្មីអ៊ិចនៃអាតូមធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ឱ្យបានត្រឹមត្រូវនូវបន្ទុកនៃស្នូល (ចំនួនអាតូមិកនៃធាតុនៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃ Mendeleev) ។ វាបានបង្ហាញ ម៉ូសេលី(1913): ភាពញឹកញាប់នៃបន្ទាត់កាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្តប្រភេទ Balmer ។ ជាពិសេស ប្រេកង់បន្ទាត់គឺ៖

. (3.49)

Z –ការចោទប្រកាន់នុយក្លេអ៊ែរដ៏មានប្រសិទ្ធភាព 1 ដែលត្រូវបានការពារដោយអេឡិចត្រុង K – ស្រទាប់។ រូបមន្តប្រហាក់ប្រហែលស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានគេទទួលបានសម្រាប់បន្ទាត់ ដោយបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរមានប្រសិទ្ធភាពត្រូវបានកំណត់ថាជា Z-a, កន្លែងណា ក –ការការពារថេរ។ ច្បាប់របស់ម៉ូសេលី(រូបភាព 3.20) :

– អចិន្ត្រៃយ៍។

នៅពេលឆ្លងកាត់ស្រទាប់នៃសារធាតុក្រាស់ Xអាំងតង់ស៊ីតេនៃកាំរស្មីអ៊ិចប៉ារ៉ាឡែលត្រូវបានកាត់បន្ថយយោងទៅតាមច្បាប់៖

k – មេគុណ attenuation. ការថយចុះនៃវិទ្យុសកម្មកើតឡើងដោយសារមូលហេតុពីរយ៉ាង៖ ដោយសារ ខ្ចាត់ខ្ចាយជាលទ្ធផលដែលកាំរស្មីខ្លះផ្លាស់ប្តូរទិសដៅដើមរបស់វា។ ដោយសារតែ ការស្រូបយក (ការស្រូបយក) ជាលទ្ធផលនៃផ្នែកណានៃថាមពលវិទ្យុសកម្មនៅទីបំផុតប្រែទៅជាកំដៅ:

– មេគុណស្រូបយកពិត,– មេគុណ dissipationកាំរស្មីអ៊ិច។

មេគុណម៉ាសត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់៖

, (3.50b)

- ដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុ។

បានប្រើផងដែរ។ មេគុណអាតូមិក៖

, (3.50v)

– ម៉ាស់អាតូម, ក -ម៉ាស់នៃសារធាតុមួយ, – លេខ Avogadro ។

ការសាយភាយវិទ្យុសកម្មបណ្តាលមកពីភាពមិនដូចគ្នានៃមធ្យម និងការប្រែប្រួលនៃដង់ស៊ីតេរបស់វា។ នៅក្នុងជួរកាំរស្មី X ភាពមិនដូចគ្នាគឺជាអាតូម និងអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម។ ពេលណា​ កាំរស្មីអ៊ិចទន់នៅពេលដែលរលករបស់វាធំល្មម និងលើសពីទំហំនៃអាតូម នោះអាតូមនឹងខ្ចាត់ខ្ចាយវិទ្យុសកម្មទាំងមូល។ ខ្ចាត់ខ្ចាយ ស៊ីសង្វាក់គ្នា -ឧប្បត្តិហេតុនិងវិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយប្រេកង់ដូចគ្នា (រលក) ។ នេះ។ – ថមសុនខ្ចាត់ខ្ចាយផ្នែកឆ្លងកាត់ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយកាំអេឡិចត្រុងបុរាណ .

ពេលណា​ កាំរស្មីអ៊ិចរឹង(ថាមពលលើសពី 10 keV) ការខ្ចាត់ខ្ចាយក្លាយជា មិនស៊ីសង្វាក់គ្នា។(ខូមតុន១៩២៣)។ ដ្យាក្រាមការដំឡើង Compton (រូបភាព 3.21) ។ បំពង់ប្រភពកាំរស្មីអ៊ិច ធជាមួយ molybdenum anticathode ។ ដោយប្រើ diaphragms និងតម្រង វិទ្យុសកម្មដែលមានរលកចម្ងាយ 0.71 (បន្ទាត់) ត្រូវបានដាច់ឆ្ងាយ ដែលធ្លាក់លើ

រូបភាពទី 3.21 គំរូ រ(ពីក្រាហ្វិច) ។ ការវិភាគវិទ្យុសកម្មដែលខ្ចាត់ខ្ចាយត្រូវបានអនុវត្ត

ដោយប្រើឌីផេរ៉ង់ស្យែលឌីផេរ៉ង់ស្យែល (គ្រីស្តាល់ TOនិងបន្ទះរូបថត រ) ការពិសោធន៍របស់ Compton បានបង្ហាញថា រួមជាមួយនឹងបន្ទាត់ខ្ចាត់ខ្ចាយដែលផ្លាស់ប្តូរ បន្ទាត់ដែលមិនផ្លាស់ប្តូរត្រូវបានអង្កេតឃើញ (រូបភាព 3.22) ។ ការកើតឡើងរបស់វាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃវិទ្យុសកម្មដោយអាតូមទាំងមូល។ លើសពីនេះទៅទៀត កាំរស្មីអ៊ិចកាន់តែពិបាកគឺ i.e. ថាមពលនៃ quantum កាំរស្មី X កាន់តែធំបើប្រៀបធៀបទៅនឹងថាមពលភ្ជាប់នៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម ភាពត្រឹមត្រូវជាងគឺការប៉ាន់ប្រមាណនៃអេឡិចត្រុងសេរី ហើយតួនាទីនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយរួមគ្នានៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចគឺកាន់តែតិច។ សារធាតុ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឥទ្ធិពល Compton ដើរតួយ៉ាងសំខាន់នៅថាមពល photon រហូតដល់ 1 MeV ។ នៅថាមពលខ្ពស់ ដំណើរការមួយទៀតកាន់តែសំខាន់ - កំណើតនៃគូស្វាមីភរិយានេះគឺជាដំណើរការនៃការបំលែង photon ទៅជាគូអេឡិចត្រុង-positron ។

វិសាលគមស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចគឺ ឆ្នូត។នេះខុសពីវិសាលគមស្រូបអុបទិក ដែលមានបន្ទាត់នីមួយៗ។ ការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចមិនអាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកនៃសារធាតុនោះទេ។ ឧទហរណ៍ កញ្ចក់នាំមុខពីរបីមិល្លីម៉ែត្រមានតម្លាភាពទៅជាពន្លឺ ប៉ុន្តែស្ទើរតែស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចទាំងស្រុង។ សន្លឹកអាលុយមីញ៉ូមមានភាពស្រអាប់ទាំងស្រុងទៅនឹងពន្លឺប៉ុន្តែមិនស្រូបកាំរស្មី X ទេ។ នៅក្នុងក្រុមស្រូបទាញ មេគុណស្រូបនៃកាំរស្មីអ៊ិច ហ្វូតុងដែលមានថាមពលចាប់ពី eV ថយចុះដោយឯកឯងស្របតាមរូបមន្តប្រហាក់ប្រហែល (រូបភាព 3.23)៖

រូបភាព 3.22 - ថេរជាក់ស្តែង។ ការលោតស្រួចគឺជាគែមនៃក្រុមស្រូបទាញ។ ពួកគេ

ឆ្លើយតបទៅនឹងថាមពលដែលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបញ្ចេញអេឡិចត្រុងចេញពីស្រទាប់ M–, L–, K– (សក្តានុពលរំភើបដ៏សំខាន់នៃស៊េរី M–, L–, K–)។ គែម "Jagged" នៃបន្ទះ: ស៊េរីនីមួយៗ លើកលែងតែ K-series មានសក្តានុពលសំខាន់ៗជាច្រើន។ ពីតម្លៃនៃគែមទាំងនេះថាមពលចងនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងស្រទាប់និងសែលនៃអាតូមត្រូវបានរកឃើញ។

ការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចអាចត្រូវបានអមដោយទាំងអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម (និងរូបរាងរបស់អេឡិចត្រុង) និងការបំភាយវិទ្យុសកម្មនៃប្រេកង់ទាប (ហ្វ្លុយអូរីស) ។ យោងទៅតាម (3.53) ជាមួយនឹងការកើនឡើងថាមពល photon (ការថយចុះរលកពន្លឺ) ការស្រូបយកវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចចុះខ្សោយ។ ដូច្នេះ វិទ្យុសកម្មរលកខ្លីមានសមត្ថភាពជ្រាបចូលខ្ពស់ ( វិទ្យុសកម្មរឹង) ទន់កាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានស្រូបយកយ៉ាងខ្លាំងដោយសារធាតុស្ទើរតែទាំងអស់។

ការពឹងផ្អែកខ្លាំងនៃមេគុណស្រូបយកលើប្រេកង់

រូបភាព 3.23 ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផលិតតម្រងដែលកាត់ផ្តាច់ទន់

ផ្នែកនៃវិសាលគម។ ការស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិអាតូមិកសុទ្ធសាធនៃសារធាតុមួយ៖ មេគុណស្រូបយកម៉ូលេគុលត្រូវបានបន្ថែមជាផលបូកនៃមេគុណស្រូបអាតូមនៃធាតុដែលបង្កើតជាសារធាតុ។

នៅឆ្នាំ 1925 Augerបានសិក្សាដំណើរការនៃការបង្កើតអេឡិចត្រុងនៅពេលដែលកាំរស្មី X រឹងត្រូវបានស្រូបយកដោយអាតូម krypton ។ ដោយការថតរូបតាមដាននៃ photoelectrons ដែលកំពុងលេចឡើងនៅក្នុងបន្ទប់ពពកមួយ Auger បានរកឃើញថាពេលខ្លះផ្លូវនៃពីរជាជាងអេឡិចត្រុងមួយផុសចេញពីចំណុចមួយ។ នេះ។ ឥទ្ធិពល Auger ។យន្តការនៃរូបរាងនៃអេឡិចត្រុងទីពីរ Auger: ផលប៉ះពាល់នៃកាំរស្មី X-ray រឹងនៅលើអាតូមនាំទៅដល់ការច្រានអេឡិចត្រុងចេញពីស្រទាប់ K ដែលនៅក្នុងនោះ "រន្ធ" ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ អាតូមក្លាយជាអ៊ីយ៉ូដ និងរំភើបខ្លាំង។ ការបញ្ចេញថាមពលរបស់វាក្នុងទម្រង់នៃកាំរស្មីអ៊ិចមិនមែនជាយន្តការតែមួយគត់នោះទេ។ ថាមពលរំភើបនៃអាតូមគឺខ្ពស់ណាស់ ដែលអេឡិចត្រុងទីពីរអាចគេចចេញពីស្រទាប់ L និង គ្មានវិទ្យុសកម្ម quantum ថាមពល អេឡិចត្រុង Auger អ៊ីវីកំណត់ដោយច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល៖

, (3.54)

- ថាមពលនៃហ្វូតុនដែលអាចត្រូវបានបញ្ចេញ - ថាមពលអ៊ីយ៉ូដនៃអេឡិចត្រុង L ។ ការបែងចែកថាមពលខាងក្នុងកើតឡើងនៅក្នុងអាតូមដែលហៅថា ការបម្លែងផ្ទៃក្នុង,នាំឱ្យមានការបញ្ចេញអេឡិចត្រុង Auger ពីវា។ អាតូមក្លាយជាអ៊ីយ៉ូដទ្វេដង។ ឥទ្ធិពល Auger ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាការបង្ហាញនៃដំណើរការទូទៅមួយ។ ស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៃអាតូមរំភើប,ដែលកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការបំប្លែងផ្ទៃក្នុង។ ឥទ្ធិពលនេះត្រូវបានប្រកាសជាពិសេសនៅក្នុងករណីនៃការផ្លាស់ប្តូរអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលត្រូវបានហាមឃាត់ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ 0-0 ។

កាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិស័យវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាផ្សេងៗ៖ ក្នុងការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូម ម៉ូលេគុល និងសារធាតុរឹង ក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ សារធាតុរ៉ែ វិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ។ល។ វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ មីក្រូទស្សន៍កាំរស្មីអ៊ិច ការថតកាំរស្មីអ៊ិច ទស្សនីយភាពកាំរស្មីអ៊ិច ឧបករណ៍ជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង រួមទាំងសម្រាប់ការសិក្សាវត្ថុអវកាស (តេឡេស្កុបកាំរស្មីអ៊ិច) និងសម្រាប់ការសិក្សាជីវសាស្ត្រ។ វត្ថុ - មីក្រូទស្សន៍កាំរស្មីអ៊ិចដែលមិនមានកញ្ចក់។

.ធម្មទេសនា 22. ឥទ្ធិពល Zeeman ។ ឥទ្ធិពល Paschen-Buck ។