Éifeacht Mossbauer: an éifeacht an fionnachtain agus a thábhacht

Na cainteanna alt faoi cén éifeacht Mossbauer. Chomh maith leis sin coincheapa ar nós leibhéil chandamach fuinneamh in adamh agus núicléas adamhach, soladach agus quasiparticle comhchoiteann ann nochtadh.

spraoi Matamaitice

A cinn san fhisic a tharla sa chéad deich mbliana den fhichiú haois, éileofar eolaithe eolas tromchúiseach sa mhatamaitic. Go leor fionnachtana a bheith tarraingthe siar, mar a déarfá, ar an barr an peann: ar dtús Ríomhadh iad teoiriciúil agus ansin fuair i gcleachtas.

Mar shampla, go bhfuil dtonnta imtharraingteach tuartha ag Einstein sa bhliain 1910, bhí siad in ann a dheimhniú go turgnamhach amháin in 2016. Tá an cumasc de dhá réalta neodrón a cruthaíodh spás tremors go fisic trastíre ghabháil agus socraithe ag oscailt an ré na tomhais imtharraingte sa eolaíocht na daonnachta. Is é sin le staidéar den sórt sin leis an luach i bhfeidhm Mossbauer: Ní domhantarraingthe Wonder luaitear anseo. Ach tá sé seo an eisceacht seachas riail. Is minic, theorists agus experimenters chéim ar a chéile sála, thug staidéar amháin is cúis leis an ngá atá le a thuairisc matamaiticiúla, agus éiríonn i gcrích díobhálacha an toimhde nach nua, ag brath faighte go fóill. Bhí éifeacht Mössbauer cheann de feiniméin den sórt sin. Tá a leithéid "taobh" feiniméan an toimhde agus an Planck Max iúl ag deireadh 1900. Dúirt sí go bhfuil i saol na leictreon agus núicléis adamhach, is féidir go léir cainníochtaí a ghlacadh luachanna scoite, is é sin quantized. Agus, ina thuairim féin, go raibh sé ach cleas matamaiticiúla, a rinne a ríomh níos éasca. Go dtí deireadh a shaoil chreid sé go raibh an candam, nó sa chuid is lú is féidir de, mar shampla, solas - ach ar bhealach oiriúnach chun cur síos, nach iompar le tuiscint fisiciúil tromchúiseach.

An domhan chandamach

Mar sin féin, scoláirí eile ar spéis leo cur síos leordhóthanach ar cad atá ag tarlú ar an scála na n-adamh, mheas an cumas den sórt sin a thabhairt i gcrích, agus thóg sé talamh slán de go bhfuil gach rud quantized. Féadfaidh na leictreoin timpeall an núicléis a bheith ach amháin ar orbits áirithe núicléis féidir iad féin a bheith ach leibhéil ar leith fuinnimh. Gan bacadh le therebetween, a ghiniúint núicléas gáma-ghathanna. éifeacht Mossbauer argóint gur chóir an gníomh a tháirgeadh ar chineál an tuairisceán, ach ní tharlaíonn sé seo. Go ginearálta, tá gach na cainníochtaí a chuireann síos ar an iompar ar an nanoworld faoi réir quantization - is é sin scoite. Ach ná déan dearmad go bhfuil an móiminteam atá sa macrocosm in iúl mar thoradh ar an ráta mhais do cáithníní bunrang rud éigin difriúil go bunúsach, rud a chiallaíonn go bhfuil sé, freisin, is é quantized. Mar sin, go tuarascáil eolaíochta ina bhfuil an Plank Maks díorthaithe a fhoirmle cáiliúil go bhfuil an luach na h, nó is éifeacht íosta, d'oscail le ré nua. Ba í seo an ré na fisice satis. Mossbauer éifeacht, léiriú, a tugadh níos déanaí ar an bhfeiniméan seo, anois ar cheann de na clocha míle is tábhachtaí na heolaíochta den fhichiú haois.

An fionnachtain an éifeacht Mössbauer

Mar atá tugtha faoi deara againn thuas, chuaigh na conclúidí teoiriciúil lámh ar láimh leis an turgnamh. Roinnt conclúidí praiticiúla gcruthófar ar phlandaí a bailíodh literally "ar na glúine" agus as ábhair scrap. Eolaithe a bheith in ann a chur ar taispeáint, ní hamháin ar an fhoirmle, ach freisin séala an fleascán, a ghearradh ar an mbord a bheith ag obair le miotail agus a bhailiú ar an tsuiteáil. Ar ndóigh, an ceann de na saotharlanna achoimre ach amháin na torthaí a gcuid bardaí. Mar sin féin, bhí gach experimenter freisin innealtóir, mar na feistí gur ceapadh iad chun críocha sonracha, agus go díreach sa phróiseas taighde. Bhí mé aon eisceacht agus an éifeacht Mossbauer. Ní bheadh Oscailte sé ar siúl má dochtúireachta stubborn Rudolf Mossbauer nach athraigh an modh a thomhas an t-aonad fuaraithe, seachas téamh sé, mar a mhol an maoirseoir staidéir.

soladach

An teoiric, a cuirfimid in iúl don léitheoirí san alt seo, dealraíonn sé soiléir ar an gcéad amharc. Mar sin féin, mar is eol go maith, éasca le amach i gcónaí iarrachtaí dochreidte. Agus mar sin táimid in ann a insint i bhfocail shimplí, cén éifeacht a Mossbauer do Dummies literally, d'oibrigh uair an tsaotharlann ar fad anois.

Faoin soladach atá i gceist de ghnáth substaint i stát criostalach. Na núicléas de adaimh sa chás seo ina laitíse tréimhsiúla dian, ach na leictreoin i bheag nó a mhór achoimre. Ar ndóigh, criostail miotail déanta banna an-sonrach mhiotalacha trína an núicléas ann mar a dheighilt ó leictreoin ginearálta. An scamall leictreon saol ag a dhlí neamhspleách, ní ag tabhairt aird ar an iompar an laitís criostail. Na criostail a chur i láthair bannaí ianacha agus comhfhiúsacha níos traidisiúnta, na leictreoin a bhaineann níos dlúithe le "n" núicléis. Ach tá siad saor in aisce chun bogadh idir nóid in aice láimhe ná mar i ngás nó leachtach.

Airíonna leagtha soladach ní hamháin na ndúl ceimiceach atá iontu, ach freisin ar an siméadrachta an socrú na n-adamh i gcoibhneas lena chéile. Sa sampla clasaiceach de struchtúr carbóin Gineann graifíte bog, agus an ceann eile - an t-ábhar nádúrtha deacra - Diamond. Mar sin, cén cineál nasc, agus siméadracht na cille aonaid chiallaíonn go leor le comhlacht docht. An airíonna na láidir agus is é an nochtadh cén éifeacht Mossbauer. Is é a nádúr a mhínítear mar seo a leanas: gach ceann de na n-adamh i solad a bhaineann.

quasiparticles comhchoiteann

Anois a shamhlú go mór go leor laitíse tríthoiseach. Maidir leis an tsamhail salann is oiriúnaí: Na agus Cl atá lonnaithe i reanna an ciúbanna, ceann i ndiaidh a chéile. Má grab bhealach adamh amháin agus tarraingt air a bhriseadh an áit habitual cothromaíocht, a bhuíochas sin do nasc sách dolúbtha, tar éis a tharraing sé na hadaimh in aice láimhe. Léiríonn Ríomhaireachtaí go bhfuil ar a laghad ar bith tionchar suntasach ar na comharsana an tríú-ordú an t-athrú ar an staid de na croí. Ciallaíonn sé seo go más rud é an "grab" sóidiam, agus ina dhiaidh tharraing adamh clóirín in aice láimhe, adaimh sóidiam a leanas air ciseal is forimeallaí cheann de chlóirín. Is dócha go mbeidh leathnú i ngach treo an tionchar seo. Tá sé sin de ghnáth go bhfuil na comharsana perturbation tríú-ordú neamhbhríoch. Mar sin féin, nach bhfuil siad náid.

Dá bhrí sin, más rud é ar bhealach "cnag" criostail níos (m.sh., a sheoladh chuige léasar nó leictreon bhíoma), beidh an laitíse criostail "dtonnta". Gluaiseacht comhchoiteann den sórt sin nuair mhéad adamh in aice láimhe sa criostail athrú ag an am céanna bhraitheann, m.sh., suas nó síos, ar a dtugtar phonons. Ar fáil chun cur síos cén éifeacht Mossbauer do dummies, ní bheidh muid ag dul isteach sonraí agus díreach a insint duit go bhfuarthas na phonons féin a iompar cáithníní chomh bunrang. Mar shampla, tá a n-fuinneamh quantized, go mbeadh siad móiminteam tonnfhad agus go bhfuil siad in ann idirghníomhú le chéile. Dá bhrí sin, na phonons a dtugtar quasiparticles comhchoiteann. tá a líon agus caighdeán an chomhlachta soladach tugadh struchtúr ina dtarlaíonn siad. Ríomh féidir é a bheith, a fhios agam an méid, siméadracht agus cineálacha na n-adamh de na cille aonaid. Ar tharla an Phonon difear a dhéanamh freisin an fad agus cineál na bannaí idir na hiain sa laitís criostail.

teoiric banna

Ós rud é go achoimre soladach a leictreon uile, agus na fhithiseáin (agus mar sin, a gcuid fuinnimh) Ba cheart a bheith ginearálta chomh maith. Gcéad dul síos, ní mór dúinn cuimhneamh go mbaineann na leictreoin gcineál seo gcáithníní a dtugtar fearmóin. Fermi, Dirac agus Pauli le fáil le chéile go bhféadfaidh i stát amháin a bheith sa chóras, ach na gcáithníní amháin den sórt sin. Má táimid ag filleadh ar an sampla de salainn, gach criostail, a sprinkle muid ag anraith nó feoil, ina bhfuil méid dochreidte na n-ian sóidiam agus clóiríd. Agus tá gach ceann acu ar an líon céanna na leictreon, a rothlú ar orbits comhionann. Conas is féidir a bheith? Tagann soladach amach as an staid mar seo a leanas: an fuinneamh gach leictreoin orbiting ar fud an núicléas, beagán difriúil ó aon leictreoin fuinnimh eile de chuid an bhfithis céanna adamh eile. Dá bhrí sin fuair sé: sa bhfuil an criostail leibhéil fuinnimh an-i bhfad a bheith éagsúil ó chéile sách beag chun foirm a gceantar comhbhrúite. Níl na perturbations lena dtugtar isteach phonons beaga mar gheall ar cheann raonta adamh an-láidir. Is léir go bhfuil cúrsaí an tairiscint comhchoiteann ina iomláine. Dá bhrí sin, an fuinneamh Phonon, mar a bhí sé "díscaoilte" i réimse an fhuinnimh. Bunaithe ar seo agus an éifeacht Mossbauer.

scála Leictreamaighnéadach

Is é an ghluaiseacht na cáithníní mhuirear in éineacht réimse leictreamaighnéadacha. Cuireann an méid sin, mar shampla, an cheist maidir le cén fáth phláinéid amháin agus satailítí acu orthu, agus daoine eile - nach bhfuil. Is féidir le tonnta leictreamaighnéadacha a fhoroinnt i ranganna de réir a mhinice agus dá bhrí sin fuinneamh. Tá an dá saintréithe idirnasctha agus ag brath ar an tonnfhad. Cén éifeacht atá Mossbauer féidir ach go hachomair, ar choinníoll go dtuigeann an léitheoir an áit a bhfuil scála leictreamaighnéadach suite radaíocht gáma. Mar sin, a oscailt suas an scála haerthonnta. Teoiriciúil teorainn a n-tonnfhad - toisí cruinne. Mar sin féin, bheadh an fuinneamh na radaíochta den sórt sin chomh beag go bhfuil sé dodhéanta a chlárú. minicíocht beagán níos airde sa radaíocht Terahertz. Mar sin féin, tá sé, agus na tonnta raidió a breathnaíodh i gcoinníollacha an-sonrach: chosc ar na leictreon i réimse maighnéadach, vibrations flexural polaiméirí, le gluaiseacht excitons sa solad. Níos soiléire chuid eile den speictream leictreamaighnéadach - an radaíocht infridhearg. aistríonn sé fuinneamh i bhfoirm teasa. fuinneamh níos airde fós an tsolais infheicthe. Is é sin cuid den speictream go bhfeiceann an tsúil dhaonna an-bheag i gcomparáid leis an scála iomlán.

Tá solas dearg ar an fuinneamh is ísle, agus corcra - an líon is airde. Sa chomhthéacs seo, tá sé ar eolas paradacsa: an t-uisce níos fuar léirítear i gorm, a bhfuil a fuinnimh níos airde ná sin de solas dearg. I ndiaidh go bhfuil an chuid ultraivialait den scála leictreamaighnéadach cheana minicíocht sách ard le briseadh isteach i soladach. In ainneoin an bhfíric go bhfuil daoine, cosúil le créatúir beo eile ar ár bplainéad, ná bhrath solas ultraivialait, is é a thábhacht le dea-fheidhmiú na n-orgánach bitheolaíochta ollmhór. Is é an fhoinse is mó de staidéir ultraivialait an ghrian. Tá Ard-fuinneamh agus an cumas chun penetrate go leor substaintí X-ghathaithe. Is é an fhoinse radaíochta ar nós luasmhoillithe leictreon sna réimsí leictreamaighnéadacha. Is féidir leis an leictreon a araon faoi cheangal, i.e. adaimh agus saor in aisce mbaineann. Is iad na feistí leighis feistí ag leictreoin saor in aisce. Ar deireadh, is é an toughest agus an chuid is mó gearr-tonn radaíocht gáma.

X-ghathanna agus gáma

Ní mór éifeacht Mossbauer agus a chur i bhfeidhm san fhisic agus innealtóireacht idirdhealú a dhéanamh idir gáma-ghathanna agus X-ghathanna. De réir an leibhéal fuinnimh agus, dá réir sin, an tonnfhad atá siad i réimse an-leathan de forluí. Is é sin, tá súil le gáma agus X-ghathanna a bhfuil tonnfhad de 5 picometres. Modhanna éagsúla chun iad a ullmhú. Mar atá mínithe thuas, an X-radaíocht tharlaíonn nuair an luasmhoilliú leictreon. Ina theannta sin, i roinnt próisis (lena n-áirítear núicléach) disappears leictreon ón bhlaosc istigh adamh go leor trom, ar nós úráiniam. Mar sin féin, claonadh a bhíonn leictreoin eile a chur ina áit. aistrithe den sórt sin, agus a bheith ina fhoinse X-ghathanna. Tá gáma-ghathanna haistrithe mar thoradh ar an núicléas ó staid fhlosctha airde. Tá an radaíocht cumas ard penetrating agus adaimh ionizes lena idirghníomhaíonn. Wherein nuair a imbhuaileann an ga gáma leis an núicléas adaimh, ní mór go mbeadh kickback mar a thugtar air. Mar sin féin, i gcleachtas d'éirigh sé amach go bhfuil an idirghníomhaíocht na gáma-ghathanna le núicléas adaimh a bhaineann leis an gcomhlacht dolúbtha, tá an tionchar ar iarraidh. Tá sé seo mínithe ag an bhfíric go bhfuil fuinneamh breise, mar a bhí sé "smeartha" ag bannaí leictreonach den criostail, a chruthú Phonon.

iseatóipí

Tá éifeacht Mossbauer agus a chur i bhfeidhm a bhaineann go dlúth leis an bhfíric haon ionadh amháin: Ní chuireann an feiniméan gníomhú ar na dúile ceimiceacha an tábla peiriadach. Ina theannta sin, tá sé suntasach ach maidir le roinnt iseatóip shubstaintí. Má tá an léitheoir dearmad go tobann cad iseatóip cuimhne. Tá sé ar eolas go bhfuil aon adamh ar leith leictreach neodrach. Ciallaíonn sé seo go bhfuil i núicléas prótón dearfacha an oiread agus is sa bhlaosc leictreon. Mar sin féin, tá neodrón, gcáithníní aisce an croí freisin. Má athraíonn tú an uimhir sa núicléas, nach bhfuil neodracht leictreach violated, ach tá na hairíonna an adaimh athrú beagán. Lena chois sin, a tharlaíonn sé go bhfuil an iseatóp níos troime radaighníomhach agus tá sé seans maith go lobhadh, cé go bhfuil ábhar gnáth go leor cobhsaí. Go leor le liosta na n-eilimintí nithiúla agus a Iseatóip, a bhfuil tréithe an éifeacht Mossbauer. A bhrath ⁵⁷ Fe, mar shampla, tá muinín go ginearálta ag an bhfeiniméan seo.

An úsáid a bhaint na n-éifeachtaí chandamach

taithí Produce, atá deimhnithe ag ceann amháin nó an hipitéis eile a bhaineann leis an domhan micreascópacha, tá sé go minic nach bhfuil éasca. Lena chois sin, níl sé soiléir cad iad na sochair is féidir a thabhairt ar an éifeacht chéanna Mossbauer? An úsáid a bhaint é, áfach, leathan go leor. Imscrúdú ar airíonna na n criostalach n-ábhar, éagruthach tharlaíonn solaid agus púdair mín comminuted, lena n-áirítear tríd an bhfeiniméan chandamach. Sonraí den sórt sin ag teastáil sa cothrom i bhfad i gcéin ó na rannóga gcleachtas (bhfisic theoiriciúil), agus i ndisciplíní fear an-dlúth - cosúil le leigheas. Dá bhrí sin, ba chóir an éifeacht Mossbauer agus a úsáid a chur san áireamh mar shampla de fhionnachtain teoiriciúil, a thugann a lán de na buntáistí, fiú amháin i saol laethúil.