Cтраница 3
![]() |
Установка для изучения рассеяния на малые углы ( счетчик перемещается в плоскости чертежа. [31] |
Значит, интерес представляет изучение рассеяния холодных нейтронов на молекулах орто - и пара-водорода. Для нейтронов с длиной волны, намного большей размеров молекулы, и при условии, что рас-сеиватель взят при очень низкой темп-ре ( молекулы находятся в основном вращат. [32]
Сжс / Сп в этом случае меньшая и достигается при более низкой температуре ( - 10К), чем для кристобалита. Лидбетер [143] проводил эксперименты по неупругому рассеянию холодных нейтронов на обоих веществах и обнаружил острый максимум функции / ( ш) для кристобалита при 40 см 1, который у прозрачного кварцевого стекла значительно более широкий. [33]
Полученные выше результаты позволяют производить конкретные расчеты потенциалов деформационного взаимодействия атомов замещения и внедрения. Постоянные квазиуиругих сил многих металлов определены методом неупругого рассеяния холодных нейтронов на колебаниях кристаллической решетки, а коэффициенты концентрационного расширения известны из измерений концентрационной зависимости параметра решетки сплавов. [34]
Отсюда следует, что если на кристалл с тождественными ядрами падает пучок тепловых нейтронов, то в направлении первоначального пучка, после выхода - из кристалла, будут двигаться только такие нейтроны, волновой вектор которых меньше it-cmin. Таким образом, можно отфильтровать очень медленные или, как их называют, холодные нейтроны. [35]
Данные о разрушении структуры воды ионами с низкой плотностью заряда получены главным образом кинетическими ( разд. Далее приведены более существенные доказательства, полученные из колебательных спектров и данных по рассеянию холодных нейтронов. [36]
Спектры фононных колебаний решеток кристаллических и стеклообразных структур, обладающих трехмерным каркасом ковалентного или ионно-ковалентного типа, рассматриваются на основе одномерно-трехмерной модели автора. Отмечается возможность использовать при обработке экспериментальных данных по теплоемкости также данные по неупругому рассеянию холодных нейтронов. Вводится понятие фононная цепь ( фононный луч) в применении к структурам, утратившим кристаллографический дальний порядок, но сохранившим одномерно-полимерный дальний порядок. Это дает возможность понять, почему трехмерные стеклокаркасы прекрасно обрабатывались как линейные структуры. [37]
Малость эффективного сечения захвата этих материалов и, следовательно, большое время жизни тепловых нейтронов более чем компенсируют их меньшую эффективность в качестве замедлителей. Однако и в случае углерода спектр испускаемых нейтронов отличается от внутреннего спектра, хотя и по другой причине, чем в случае водорода: диффракционный эффект в графитовой решетке приводит к преимущественному испусканию холодных нейтронов. В одном случае удалось наблюдать эффективную температуру испускаемых нейтронов всего лишь в 18 К - С точки зрения радиохимии углерод является полезным замедлителем только в соединении с котлом, так как в других случаях нейтронная плотность слишком быстро падает из-за большой диффузионной длины. [38]
В отличие от всех остальных рассмотренных выше внутримолекулярных колебаний воды, которые заключались в тех или иных смещениях исключительно атомов водорода, трансляционные колебания в полной мере захватывают уже и атом кислорода. Именно по этой причине, выражающейся в том, что приведенная масса такого осциллятора увеличивается в 16 раз, частоты трансляционных колебаний молекул воды, как следует из спектральных измерений [218, 220, 254, 411] и исследования неупругого рассеяния холодных нейтронов [124, 204, 298, 374] - 220 - 50 см 1, в двадцать раз ниже частот валентных voH - колебаний и в 4 - 10 раз ниже частот либрационных колебаний. В результате этого трансляционные колебания могут быть зарегистрированы далеко не всяким серийным спектрометром, что и объясняет малую ис-следовагшость их спектров. Последнее, поскольку vx-колебания льдоподобных тетраэдриче-ских комплексов воды оказываются ( см. ниже) тоже очень характеристичными, позволило достаточно точно оценить величину силовой постоянной Н - связи в этих соединениях. [39]
Нейтроны, как известно, могут сильно отличаться по энергии. Есть быстрые нейтроны - с энергией больше 100 кэв. И есть, напротив, малоэнергичные - тепловые и холодные нейтроны. Энергия первых измеряется сотыми долями электрон-вольта, у вторых она меньше 0 005 эв. [40]
Нейтроны, как известно, могут сильно отличаться по энергии. Есть быстрые нейтроны - с энергией больше 100 кэв. И есть, напротив, малоэнергичные - тепловые и холодные нейтроны. Энергия первых измеряется сотыми долями электронволь-та, у вторых она меньше 0 005 эв. [41]
Атом 3Не является фермионом, так как у него всего один нейтрон, а не два, как у обычного гелия. Процесс спаривания атомов 3Не аналогичен процессу образования куперовских пар электронов в сверхпроводниках. Атомы попарно объединяются и тем самым превращаются в бозоны. Эти возбуждения регистрируются при рассеянии холодных нейтронов на 3Не, и получаемая информация вполне оправдывает приложенные усилия. [42]
![]() |
Самодиффузия во льду I. [43] |
Колебания кристаллов льда могут быть исследованы с помощью различных видов излучения или частиц, которые обмениваются энергией с кристаллом. Поэтому электромагнитное излучение в области инфракрасной и рамановской спектроскопии широко используется для этих целей. В последнее время другие методы, такие, как рассеяние холодных нейтронов и анализ кривых теплоемкости, позволили получить некоторую информацию о колебаниях во льду, но инфракрасная и рамановская спектроскопия остаются наиболее плодотворными методами. [44]
Правда, тонкая структура колебательного спектра совсем не сказывается на теплоемкости, так как, согласно ( II. Cv зависит от функции спектрального распределения только через сумму вкладов отдельных частот. Поэтому часто при теоретических расчетах теплоемкости можно пользоваться достаточно грубыми приближениями ( разд. Экспериментально спектры колебаний решетки твердого тела определяют по данным рассеяния холодных нейтронов [ для полимеров см. Саффорд, Науман ( 1967), Тревино, Бутин ( 1967) ] или рассеяния рентгеновских лучей. Влияние колебаний решетки на рассеяние рентгеновских лучей проявляется в виде температурной зависимости интенсивности брэгговских рефлексов ( теория Дебая - Уол-лера) и появления дополнительного рассеяния в области рефлекса ( эффект Фэксена - Уоллера) [ ср. Однако если теплоемкость известна, то некоторое представление о колебательном спектре можно получить путем обратного решения уравнения (11.112), а также исходя из температурной зависимости так называемой температуры Дебая ( разд. [45]