Мёссбауэровская спектроскопия

Мёссбауэровская спектроскопия

Министерство образования Российской Федерации

Марийский государственный технический университет

Кафедра физики

Реферат на тему:

«Мессбауэровская спектроскопия»

Выполнил:

студент Механико-машиностроительного факультета

группы ЭТМ-21 Истомин А. Н.

Проверил:

Йошкар-Ола,

2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Введение

2. Природа и вероятность эффекта Мессбауэра

3. Эффекты смещения и расширения линий.

Параметры мессбауэровских спектров.

4. Ширина резонансной линии.

5. О структуре кривых резонансного поглощения неидеальных кристаллов

6. Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Метод мессбауэровской (ядерной гамма-резонансной) спектроскопии основан

на открытом в 1958 г. Р. Мессбауэром эффекте резонансного поглощения ?-

квантов ядрами атомов кристаллов [1,2]. Коснемся кратко сути этого явления,

фиксируя внимание на взаимосвязи измеряемых величин со строением и

динамическими характеристиками твердых тел.

Энергия ядер квантована. При переходе ядра из возбужденного состояния в

основное излучается ?-квант с энергией E=?ћ(ћ = h/2?), где ћ – постоянная

Планка. Наиболее вероятное значение этой энергии для бесконечно тяжелого

свободного ядра равно разности энергий его основного и возбужденного

состояний: [pic]. Обратный процесс соответствует поглощению ?-кванта с

энергией, близкой к [pic].

При возбуждении совокупности одинаковых ядер на один и тот же уровень

энергия испущенных квантов будет характеризоваться некоторым разбросом

около среднего значения [pic]. Форма линии испускания, т.е. плотность

вероятности излучения ?-кванта с энергией E, определяется соотношением

Брейта-Вингера (рис. 1.1).

[pic], (1.1)

где [pic] - ширина линии испускания на половине её высоты (естественная

ширина линии), равная неопределенности энергии возбужденного состояния

ядра. В соответствии с соотношением неопределенностей [pic]=ћ/? или [pic],

где ? и [pic] - среднее время жизни и период полураспада возбужденного

состояния ядра. Среднее время жизни возбужденного состояния для различных

ядер обычно заключено в пределах [pic] эВ.

[pic]

Рис 1.1. Схема, иллюстрирующая квантовые переходы с излучением и

поглощением электромагнитных квантов (а) и вид линий излучения и поглощения

в оптическом (б) и ядерном (в) случаях.

Контур линии поглощения описывается тем же соотношением, что и контур

линии испускания (1.1). Понятно, что эффект резонансного поглощения

электромагнитного излучения оптического диапазона, когда оптические кванты,

испускаемые при переходе электронов возбужденных атомов на нижележащие

электронные уровни, резонансно поглощаются веществом, содержащим атомы того

же самого сорта. Явление статического резонансного поглощения хорошо