Cтраница 2
Как и в импульсной спектроскопии ЯМР, в расчетах применяются ряды Фурье. Функцию распределения интенсивности рассеянных лучей представляют в виде суммы функций синусоидальных, а из последних синтезируют функцию, описывающую электронную плотность. [16]
Один из способов сложения лучей, движущихся и рассеивающихся в кристалле, исходит из того факта, подтвержденного как теоретически, так и экспериментально, что рассеяние вперед обычно намного сильнее, чем рассеяние назад, для энергий электронов, используемых в ДМЭ. Исходя из этого, а также из того, что часть электронов рассеивается в кристалле неупругим образом и, тем самым, выпадает из интенсивности упруго рассеянных лучей, можно построить теорию возмущений. Такой пертурбативный ( основывающийся на теории возмущений) подход, названный теорией перенормированного рассеяния вперед, был предложен Пендри ( 1974); его схема показана на рис. 3.18. В верхней части рисунка показана плоская волна, падающая на поверхностный слой слева. Тогда вперед-рассеянные лучи, создаваемые каждым слоем, можно пронумеровать в порядке их следования внутрь твердого тела до того слоя, где они в результате неупругих процессов и упругого рассеяния назад от каждого слоя окончательно потеряют свою интенсивность. После этого, стартуя с самого глубокого слоя, до которого мы дошли на первой стадии, мы следим за распространением волн обратно к поверхности и складываем все волны, отраженные от каждого слоя при движении первоначальных волн вперед. [17]
![]() |
К определению интегральной интенсивности отражения от малого кристалла. [18] |
Кристалл омывается пучком интенсивностью / о; он поворачивается с угловой скоростью со вокруг оси, нормальной к пучку и лежащей в плоскости ( hkl), узел OP HK. Угол между ( hkl) и средним лучом падающего пучка меняется при повороте кристалла от Фо - е до Фо е, где Фо - угол, соответствующий максимуму интенсивности рассеянных лучей, а е - угол порядка градусов, превосходящий и область интерференционного максимума, и расходимость пучка. [19]
Оставался вопрос о числе электронов в атоме, и он был существен как для томсоновской, так и в равной степени и для резерфордов-ской модели. Томсон рассматривал рентгеновские лучи и показал, что отношение интенсивности рассеянных лучей к налетающим пропорционально числу электронов в атоме; множитель пропорциональности оказался зависящим лишь от универсальных констант: заряда электрона и скорости света. Формула Томсона для рассеяния по-прежнему остается основой для всех современных обобщений. Его результат, базировавшийся на данных измерений Баркла, сводился к тому, что число электронов примерно равно порядковому номеру атома в периодической таблице элементов. Этот вывод был подтвержден определением заряда ядра ( Резерфорд и Чадвик), который должен был быть равен суммарному заряду электронов. Впечатляющее здание современной атомной теории базируется на этих работах двух ныне покойных директоров Кавен-дишской лаборатории. [20]
Естественно возникает вопрос, нельзя ли каким-либо более прямым методом обнаружить в стеклах микрообласти с приблизительно правильной кристаллической структурой. Применение методов, основанных на использовании дифракции рентгеновских, электронных или нейтронных лучей, не дает, к сожалению, достаточно убедительных результатов вследствие малости размеров таких областей и значительных искажений решетки. Это приводит к сильному размытию дифракционных колец, их переналожению, и в результате получаются невыразительные, трудно поддающиеся истолкованию кривые углового распределения интенсивности рассеянных лучей. [21]
Ультрамикроскопия отличается от обычной микроскопии тем, что объект, в частности, дисперсная система, освещается сбоку мощным пучком света. Наблюдают рассеянный свет частицами, взвешенными в среде с иным показателем преломления. По существу, образуется как бы конус Тнндаля от каждой частицы. Так как интенсивность падающего света значительно выше интенсивности рассеянных лучей, то главным условием возможности наблюдения в микроскопе частиц является отсутствие распространения падающего света в направлении рассеянных лучей. Частицы кажутся светящимися точками на темном фоне, даже если их диаметр намного меньше разрешающей силы объектива микроскопа. Кажущийся диаметр частицы равен сумме ее действительного диаметра и разрешающей силе микроскопа ( V. Применение ультрамикроскопа позволяет подсчитывать число частиц, наблюдать их движение и определять размер частиц с диаметром до 2 - 3 им. [22]
Ультрамикроскопия отличается от обычной микроскопии тем, что исследуемый объект, в частности, дисперсная система, освещается сбоку мощным потоком света. Наблюдают рассеянный свет частицами, взвешенными в среде с иным показателем преломления. По существу образуется как бы конус Тиндаля от каждой частицы. Так как интенсивность падающего света значительно выше интенсивности рассеянных лучей, то главным условием возможности наблюдения в микроскопе частиц является отсутствие распространения падающего света в направлении рассеянных лучей. Частицы кажутся светящимися точками на темном фоне, даже если их диаметр намного меньше разрешающей силы объектива микроскопа. Кажущийся диаметр частицы равен сумме ее действительного диаметра и разрешающей силы микроскопа ( V. Применение ультрамикроскопа позволяет наблюдать движение частиц, подсчитывать их число и определять размер частиц диаметром до 2 - 3 нм. [23]