ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Когерентное рассеяние атомом (атомная функция рассеяРассеяние рентгеновских лучей кристаллами малого размера из "Кристаллография рентгенография и электронная микроскопия" Под действием падающего электромагнитного излучения электрон колеблется с частотой, равной частоте колебания электрического вектора электромагнитного поля падающей волны. [c.163] В момент времени t напряженность Е электрического вектора E=Eq os at, где Ео — амплитуда напряженности электрического вектора оз — частота колебаний поля (отсчет времени ведется с момента, когда фаза колебаний поля равна нулю). [c.163] Интегрируя это уравнение, получаем х=еЕ1т(и . Гармонически колеблющийся электрон представляет собой генератор распространяющихся во все стороны электромагнитных волн, частота которых равна частоте колебаний электрона, т. е. частота первичных рентгеновских лучей, а фаза отстает на л/2 по отношению к пер- вичным лучам. Электромагнитные волны, излучаемые колеблющимся электроном, и представляют собой рассеянные рентгеновские лучи. Следовательно, классическое рассеяние рентгеновских лучей происходит без изменения длины волны. [c.164] Из выражения (6.5) следует, что рассеянное излучение частично поляризовано в плоскости, проходящей через первичный и рассеянный лучи. При 2 0 = 0 или я поляризации нет лучи, рассеянные перпендикулярно к направлению первичного луча, поляризованы полностью (рис. 6.4 а). Множитель 7=0,5(1+соз 2 ), зависящий от направления рассеяния, называют поляризационным множителем интенсивности рассеяния. [c.165] Для 20=0 или л этот множитель максимален и равен единице, для 2 й=п /2 он минимален и равен 1/2. [c.165] Множитель Го=2,8-10 см называют классическим радиусом электрона. [c.166] Принимая приближенно, что масса ядра / я. 22 тпр = 3600 Шэд-г, получим /я//эл—2 /3600 . [c.166] Следовательно, несмотря на большой электрический заряд, атомное ядро из-за большой массы рассеивает рентгеновские лучи во много раз слабее, чем электрон, и его ролью в рассеянии атомом можно пренебречь даже при очень точных расчетах. [c.166] Поэтому эффективное сечение рассеяния атома определяется только суммарным рассеянием всех его электронов. [c.166] Один грамм любого вещества рассеивает примерно одну и ту же долю энергии рентгеновских лучей, падающих на вещество (эту долю называют массовым коэффициентом рассеяния и обозначают а/р). [c.167] Для более точных расчетов, особенно при Я 0,4 А, приходится принимать во внимание интерференцию волн, рассеянных разными электронами атома. В пределе эти волны могут совпадать по фазе, и суммарная амплитуда рассеяния равна тогда гЪ я, а Оат г аэл и соответственно а/р=20 г. В промежуточном случае можно полагать аат = аэл2 (2 га 1). Тогда а/р = =202 -1. и, действительно, экспериментально измеренный массовый коэффициент рассеяния возрастает при увеличении X и тем резче, чем больше 2. [c.167] Для жестких лучей (Я, 0,2 А) существенную роль играет квантовое (комптоновское) рассеяние, когда взаимодействие рентгеновского кванта с электроном описывается по законам удара упругих шаров. Электрон отдачи приобретает дополнительную энергию, а квант ее соответственно теряет, и длина волны излучения возрастает на ( Я. [c.167] Таким образом, изменение длины волны при компто-новском рассеянии в первом приближении не зависит от %. [c.168] Интенсивность квантового рассеяния зависит от угла рассеяния и от энергии кванта (рис. 6.4). Так, при г= = 1 МэВ на долю рассеяния под углами 90° и более приходится около 20% общей энергии, а при е = 10МэВ уже при 2 =10° интенсивность рассеяния снижается вдвое. [c.168] Введем атомную функцию рассеяния /=Кат/- э, показывающую, во сколько раз амплитуда лучей, рассеянных атомом, больше, чем амплитуда лучей, рассеянных свободным электроном. [c.169] С ростом К величина К) экспоненциально убывает (рис. 6.5). [c.170] Из выражения (6.9) очевидно также, что с ростом расстояния г электрона от ядра его вклад в величину / убывает и тем сильнее, чем больше /С]. [c.170] Иначе вклад, вносимый в атомную функцию рассеяния электронами разных оболочек (т. е. с разными значениями главного квантового числа п), различен, причем это различие растет с увеличением sin О/Л. [c.171] Вернуться к основной статье