Интерференция рентгеновских лучей

Сущность рентгеновского метода измерения основана на явлении интерференции рентгеновских лучей, проходящих через кристаллическую решетку исследуемого материала. [c.387]

Интерференция рентгеновских лучей—см. [c.90]

Рентгеновские лучи, обладая длинами волн, соизмеримыми с межатомными расстояниями в твердых и жидких телах, проходят сквозь непрозрачные для световых лучей объекты. Проходя сквозь вещество, они воздействуют на электроны атомов, сообщая электронам колебательное движение. Интерференция лучей, рассеянных электронами атомов кристаллического вещества, подчиняется закономерностям, связанным с особенностями строения кристаллов. Показано, что сложное явление интерференции рентгеновских лучей, рассеянных кристаллом, приводит к таким же результатам, какие должно дать зеркальное отражение лучей от атомных плоскостей кристалла. Явление интерференции описывается формулой Вульфа — Брегга пк = 2d sin 9, где п — порядок отражения к — длина волны рентгеновского излучения [c.66]

Эта длина волны имеет тот же самый порядок, что и длина волны рентгеновских лучей, а также тот же порядок, что и расстояние между плоскостями в кристалле, так что мы должны ожидать интерференционных эффектов, когда нейтроны будут отражаться от кристаллов, подобно тому, как это получается в случае интерференции рентгеновских лучей при отражении от кристаллов. Таким образом, если пучок медленных нейтронов длины волны >. отражается от поверхности кристалла, мы должны ожидать максимума отражения при углах, определяемых соотношением Брэгга [c.206]

Рентгеновский метод применяется только для материалов с кристаллическими структурами, так как он основан на явлении интерференции рентгеновских лучей, проходящих через кристаллическую решетку образца. [c.145]

Упорядоченное расположение элементов в кристаллах подтверждается многочисленными и разнообразными наблюдениями, так что мы можем считать этот факт достаточно достоверным. Прежде всего, такое расположение подтверждается геометрически правильной формой естественных кристаллов, выделяющихся из растворов или образующихся при застывании расплавленных веществ. Однако наилучшим доказательством являются наблюдения над интерференцией рентгеновских лучей ), проходящих через кристаллы. Другими наблюдениями, подтверждающими правильность расположения элементов кристалла, установлена исключительная правильность следов, остающихся на полированной поверхности кристаллов при травлении (фигуры травления), при медленной [c.51]

Измерение напряжений рентгеновским методом. Рентгеновский метод исследования основан на использовании интерференции рентгеновских лучей, проходящих через кристаллическую решетку. Таким образом, этот метод может быть применим при испытании элементов конструкций, материал которых имеет кристаллическую структуру. К таким материалам относятся большинство строительных материалов и все металлы. [c.138]

Геометрически правильное решетчатое строение кристаллов было-доказано методами исследования интерференции рентгеновских, лучей. [c.47]

Рентгеноструктурный анализ основан на отражении рентгеновских лучей от атомов кристаллической решетки и на интерференции рентгеновских лучей, т. е. на способности их усиливать, ослаблять или совершенно гасить друг друга. [c.140]

Эквивалентность двух критериев конструктивной интерференции рентгеновских лучей на кристалле следует из соотношения между векторами обратной решетки и семействами атомных плоскостей (см. гл. 5). Предположим, что волновые векторы кик падающего и рассеянного лучей удовлетворяют условию Лауэ, согласно которому вектор К = к — к должен принадлежать обратной решетке. Поскольку падающая и рассеянная волна имеют равные длины волн ), длина векторов к и к одинакова. Следовательно (фиг. 6.6), кик образуют равные углы 6 с плоскостью, перпендикулярной вектору К. Поэтому рассеяние можно рассматривать как брэгговское отражение с брэгговским углом 0 от семейства атомных плоскостей, перпендикулярных вектору К обратной решетки. [c.108]

Условие Брегга трактуется обычно как условие отражения рентгеновского луча от определенной кристаллической плоскости, хотя, по существу, имеет место не отражение, а интерференция колебаний, распространяющихся от возбужденных электронов в атомах кристаллической решетки. [c.529]

Особенным затруднением для гипотезы волновой природы рентгеновских лучей служили неудачи опытов, проделанных Рентгеном и рядом других исследователей с целью обнаружить интерференцию и дифракцию рентгеновских лучей. Лишь значительно позже (около 1910 г.) выяснилось, что длина волны рентгеновского излучения значительно меньше, чем у видимого света и ультрафиолетовых лучей, и поэтому первые опыты по осуществлению интерференции были заранее обречены на неудачу. [c.407]

Если бы все электроны атома сконцентрировать в начале координат, то для того, чтобы определить общую амплитуду, очевидно, следовало бы равенство (1) просто умножить на атомный номер Z. Однако на самом деле электроны распределены по области, размеры которой сравнимы с длиной волны рентгеновских лучей, вследствие чего между лучами, рассеянными различными электронами одного и того же атома, возникает интерференция. Поэтому необходимо внести атомный рассеивающий фактор f, который по существу является Фурье-преобра-зованием электронной плотности в атоме. Совершенно очевидно, что численное значение / меньше или равно атомному номеру 2. Теперь рассмотрим второй атом в положении Гг относительно первого. Фаза излучения, рассеянного вторым атомом, по сравнению с фазой излучения, рассеянного первым атомом, который расположен в начале координат, будет (2лД)г2(5о—5). Поэтому, если зависимость падающей волны от времени записать в виде ехр(2л 1 0, то рассеивающую волну от второго атома можно записать как [c.10]

Кроме того, необходимо было объяснить волновой и одновременно корпускулярный характер некоторых явлений, Классическая волновая теория объяснила явления интерференции и диффракции света и рентгеновских лучей, а для объяснения фотоэлектрического эффекта уже существовала теория световых частиц или фотонов. [c.24]

С помощью электронных пучков и рентгеновских лучей удается, можно сказать, непосредственным методом определить расстояния между атомами в молекуле, а также углы между связями. Точность определения этих расстояний методом интерференции электронов нри рассеянии в газах достигает 0,01—0,05 А, что составляет ошибку в среднем 1—5% от измеряемой величины. [c.772]

При падении рентгеновских лучей на образец, материал которого имеет кристаллическую структуру, наблюдается их интерференция, являющаяся следствием рассеивания рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Рассмотрим отклонение рентгеновских лучей в кристаллической решетке (рис. 5.11). [c.139]

Ответ. Рассмотрим случай, когда в каждом узле пространственной решетки размещены идентичные атомы. Если на такую решетку направить рентгеновские лучи определенной длины волны, то электроны атомов кристалла начнут вынужденно колебаться и станут вторичными источниками рентгеновского излучения, испускающими сферические волны, центрами которых являются атомы. Это вызывает взаимную интерференцию сферических волн, которые испускаются отдельными узлами решетки. Поэтому пространственную кристаллическую решетку можно использовать как объемную дифракционную решетку. В данном случае положим для упрощения, что оси решетки распо- [c.35]

Использование рентгеновского метода [2] для определения остаточных напряжений основано на рассеянии монохроматических рентгеновских лучей при прохождении их через кристаллическую решетку. Интерференция отраженных лучей, происходящая при этом рассеянии, усиливает интенсивность лучей в одном направлении и ослабляет их в другом. Наибольшей интенсивностью обладают лучи, отраженные под каким-то определенным углом )). Усиление интенсивности лучей происходит в том случае, если разность длин волн отраженных лучей равна целому числу волн. Это условие выражается зависимостью [c.67]

Пусть на простую решетку падает параллельный пучок рентгеновских лучей, образующий углы ао, Ро> Yo с координатными осями X, Y, Z. Чтобы волны, рассеянные всеми атомами в направлении прямой, составляющей углы а, р, у с координатными осями, при интерференции в волновой зоне усиливали друг друга, должны выполняться условия [c.387]

В опыте есть один неприятный момент в действительности даже одни ядра не должны давать постоянное сечение из-за интерференционных явлений па самих ядрах. Речь идет о явлении, весьма подобном тому, которое наблюдается при прохождении рентгеновских лучей через жидкость. Жидкость имеет свойство корреляции между положениями различных ядер, несколько напоминающее аналогичное свойство кристалла, что дает повод к явлениям интерференции. Поэтому и одни ядра должны давать, и в действительности дают, изменение эффективного сечения в зависимости от энергии сечение почти постоянно при малой энергии, по меняется при большой энергии. [c.71]

Здесь будут рассмотрены некоторые аспекты нейтронной физики, в которых становится очевидным волновой характер нейтрона. Согласно результатам волновой, или квантовой, механики, аналогично излучению, всем частицам может быть присуща интерференция, для которой длина волны определяется соотношением де Бройля (Л = к/ту). Для наблюдения таких явлений необходимо, чтобы длина волны по порядку величины была сравнима с геометрическими размерами, фигурирующими в поставленной задаче. Поэтому целесообразно предварительно указать численные данные. Для так называемых тепловых нейтронов, т. е. для нейтронов, замедленных до скоростей теплового возбуждения, соответствующего температуре среды, или до энергии около 1/40 эв, по соотношению де Бройля для длины волны получается величина, равная 1,8 10 см. Так как эта величина близка к межатомному расстоянию, можно ожидать, что у нейтронов имеются явления диффракции в кристаллической решетке, подобные тем, которые наблюдаются у рентгеновских лучей, имеющих длину волны того же порядка. [c.114]

Формула Вульфа — Брэгга. Вскоре после открытия М. Лауэ (1912) электромагнитной природы рентгеновских лучей русский ученый Ю. В. Вульф (1912) и независимо от него английские физики отец и сын Г. и Л. Брэгги (1913) дали простое истолкование интерференции рентгеновских лучей в кристаллах, объяснив это явление их отражением (как от зеркала) от атомных плоскостей. Основываясь на этих соображениях, они вывели формулу, описывающую положение интерференционных максимумов. Ниже приводится вывод этой формулы, носящей название формулы Вуль-Рис. 1.36. К выводу формулы фа — Брэгга. [c.38]

Прямые методы определения структуры кристаллов ведут свое начало от открытия Лауэ, Фридрихсом и Книппингом в 1912 г. интерференции рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Рассмотрим основные моменты теории дифракции рентгеновских лучей на пространственной решетке кристалла. Некоторые из них уже были приведены в 3 гл. 1. Вкратце они состоят в следующем. Пусть плоская поляризованная электромагнитная волна в момент времени t падает на свободный заряд в точке О. Тогда напряженность поля вторичной волны, создавае- [c.182]

Рентгеновски определяемый период решетки твердого раствора фиксируется как результат интерференции рентгеновских лучей, рассеянных атомами, которые относятся к области, рассеивающей как единое целое, так называемой области когерентного рассеяния (ОКР). Размеры ОКР, даже в сильно искаженном кристалле, имеют порядок десятков нанометров. Именно поэтому получаются резкие реф- [c.128]

Мето/цл расчета теплового множителя на основе дипалшческой теории интерференции рентгеновских лучей в идеальном к[)исталле [431] дают значение температурного множителя, равное [c.388]

Рассеяние рентгеновских лучей, как известно, имеет место в направлениях 0, удовлетворяющих условию Вульфа — Брэггов (см. 10.2) 2d sin =--тХ, где d — расстояние между атомными плоскостями 0 — угол скольжения падающих лучей ш = 1, 2, 3,. . . . В случае дебаевских волн роль постоянной d решетки играет длина гиперзвуковой волны Л. Кроме того, в отличие от рассеяния рентгеновских лучей на дискретных центрах, акустическая решетка имеет синусоидальное распределение плотности, т. е. в этом случае взаимное усиление лучей в результате интерференции возможно только при т=1 [c.122]

Рентгеновские лучи — Интерференция Интерференция света 3 —-252 Инфлюенты реакций 1 (2-я) — 338 Инфузорная земля — Теплопроводность I (1-я) —485 Иод 1 (1-я) —364 [c.90]

Взаимосвязь макро- и микропараметров среды была обоснована микроскопич. электронной теорией X. А. Лоренца (1880), рассматривающей электрон (атом) как осциллятор, а среду как набор частиц-осцилляторов. Падающая световая волна вызывает колебания в частицах, в результате чего они излучают волны, когерентные с падающей. Вторичная волна одного атома действует на др. атомы и вызывает их дополнит, излучение интерференция всех этих волн с падающей объясняет все явления отражения и преломления. Если расстояние между частицами X (что справедливо для оптич. диапазона) и если плотность частиц одинакова во всём объёме среды, то расчёт по молекулярной теории приводит к тем же выводам, что и феноменологич. теория. Именно в среде вторичные волны гасят падающую и создают прелом.чённую вне среды интерференция вторичных волн приводит к образованию отражённой волны с амплитудой, описываемой ф-лами Френеля. Если расстояние между частицами сравнимо с А. (в ренте, области), то феноменологич. теория неправомерна. необходим другой подход (см. Дифракция рентгеновских лучей). Тепловое движение частиц нарушает постоянство их плотности и приводит к новому явлению — молекулярному рассеянию света. [c.512]

Послойный рентгенографический анализ скользящим пучком лучей выявил вторую важную особенность формирования структуры поверхностных слоев металла при трении в условиях избирательного переноса. При съемке под малым углом падения первичного пучка рентгеновских лучей к исследуемой поверхности на рентгенограмме выявлены не одна, как обычно для однофазного материала, а две системы линий, соответствующие интерференции от кристаллографических плоскостей двух материалов медной пленки и основного металла. Две системы линий свидетельствуют о существовании дискретной границы между сформировавшейся пленкой и основным материалом образца. Результаты послойного (в анализируемом рентгенографически диапазоне толщин) эмиссионного микроспектрального анализа показали, что межфазная граница представляет собой слой окислов. Трение в условиях избирательного переноса осуществляется в восстано- вительной среде, поэтому поверхностные слои металла не окисляются. Однако не исключена возможность диффузии кислорода в подповерхностные слои (явление внутреннего окисления), где он взаимодействует в первую очередь с более активными атомами примесей и легирующих элементов. Условия формирования устойчивой структуры подповерхностного слоя определяются числом и совокупностью анодных компонентов сплава, формированием общего диффузионного потока его составляющих. [c.135]

Принцип рентгевоструктурного анализа основан на том, что при прохождении рентгеновских лучей через кристалл (кристаллическую решетку) происходит интерференция лучей, в результате которой на фотопластинке, воспринимающей пучок отраженных решеткой лучей, возникают линии или пятна. По рас- [c.11]

Динамическое деформационное старение стали сопровождается увеличением ширины терференционпых линий [441, 518 интервал максимального уширения линий совпадает с интервалом температур максимального изменения механических свойств. Как известно [519], основной вклад в уширение рентгеновских интерференций вносят размеры областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей и величина микроискажений кристаллической решётки матрицы. Поэтому методом аппроксимации проводили разделение общего уширения рентгеновских интерференций на уширение за счет малости областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей ( )) и уширение за счет величины микроискажений кристаллической решетки а-фазы (Да/а). Установлено, что прокатка с обжатием 15% в интервале температур динамического деформационного старения приводит к дроблению областей когерентного рассеяния и росту микроискажений кристаллической решетки а-фазы [11, с. 201]. Аналогичные результаты получили Лиль и Лёв [480] при дефор- [c.277]

Ответ. При использовании метода рентгеиоструктурного анализа, основанного на вращении кристалла, необходимо иметь монокристалл подходящих размеров. Кроме того, чтобы удовлетворялись условия применения формулы (1-3-21), монокристалл должен быть ориентирован определенным образом по отношению к направлению облучающего его рентгеновского потока. Это вызывается тем, что интерференция наблюдается только для определенного положения монокристалла. Так называемый метод Дебая— Шеррера основан иа использованнн поликристаллических тел или порошковых веп1еств н носит также название порошкового метода. Этот метод основан на использовании эффекта, возникающего под действием облучения рентгеновскими лучами кристаллического порошка, зерна которого имеют беспорядочную ориентацию. Среди массы зерен порошка, естественно, существуют такие, ориентация которых соответствует условиям фор.мулы Брэгга (1-3-21) для определенных значений периода ль и угла 0. Рентгеновский луч, отраженный таким кристаллическим порошком, концентрируется в конусе, половина угла при вершине которого равна 20, а направление этого луча совпадает с направлением центральной оси конуса (рис. 1-3-8). Следовательно, если поместить фотопленку в плоскость, перпендикулярную к облучающим рентгеновским лучам, то под их действием от каждой отдельной сетчатой плоскости на фотопластинке возникнут концентрические окружности. Такие окружности называют кольцами Дебая. [c.37]

Рентгеновский анализ служит для изучения кристаллической структуры металлов. Этот метод основан на дифракции рентгеновских лучей рядами атомов кристаллической решетки. Рентгеновские лучи представляют собой электромагиитиые волны с длиной волны 0,0005—0,2 нм. Благодаря малой длине волны эти лучи возбуждают электроны атомов или ионов, находящихся в узлах кристаллической решетки. Поэтому атомы пионы сами становятся источниками электромагнитных колебаний. Лучи, рассеянные отдельными атомами или ионами, взаимодействуют (интерферируют) между собой. Вследствие упорядоченного расположения атомов в кристалле интерференция рассеянного излучения происходит таким образом, что в одних направлениях колебания усиливаются, в других ослабляются и гасятся. Возникающая интерференционная картина может быть истолкована как отражение лучей от отдельных кристаллографических плоскостей, подчиняющееся уравнению Вульфа—Брегга. [c.50]

Изложенная картина О. с. иосит феноменологич. характер среды считаются непрерывными и описываются макроскопич. параметрами (показатель преломления, диэлектрич. проницаемость и т. п.). Микроскопич. теория, основанная на атомистич. представлениях, призвана обосновать такой подход и указать границы его применимости, связать е со свойствами отдельных атомов или молекул, состав ляющих среду. Молекулярная теория О. с. исходит из следующего среда считается набором частиц (атомов, молекул), расположенных в вакууме падающая световая волна вызывает колебания в частицах, в результате чего они излучают волны, когерентные с цадающей вторичная волна одного атома, в свою очередь, действует на другие атомы и вызывает их дополнительное излучение интерференция всех этих волн с падающей должна объяснить явления преломления и О. с. Если расстояние между частицами значительно меньше Я и если плотность числа частиц одинакова во всех точках объема среды , то расчет по молекулярной теории приводит к тем же выводам, что и феноменологич. теория. Именно, в среде вторичные волны гасят падающую волну и создают преломленную вне сроды интерференция вторичных волн приводит к образованию отраженной волны с френелевской амплитудой. Если расстояние между частицами сравнимо с Я (практически это имеет место в рентгеновской области), то феноменологич. теория неправомерна и необходим иной подход (см. Дифракция рентгеновских лучей). Тепловое движение молекул обусловливает нарушение словия постоянства плотности частиц и приводит к новому явлению — молекулярному рассеянию света. [c.567]

Процессы рассеяния Р. л., условия возникновения интерференционных максимумов и их интенсивность рассматриваются в кинематической и (более полной и строгой) динамической теориях интерференции Р. л. В последней учитывается многократное взаимодействие между первичными и отражептшми волнами Р. л. 1 дипамич. теории интерференции Эвальда— Лауэ электрич. свойства среды учитываются через ее диэлектрическую постоянную, со.чдаваемую периодически распределенной плотностью зарядов электронов в кристалле (см. Дифракция рентгеновских лучей). На основе этой теории были получены все основные соотношения для интегрального коэффициента отражения Р. л., зависимость коэффициента отражения от толнщны кристалла, дисперсионные соотношения, выражение для показателя преломления. Ослабление интенсивности Р. л. при отражении учитывается в динамич. теории рассеяния через первичную (в случае идеальных кристаллов) или вторичную экстинкции. В последнем случае волны, отраженные различными блоками кристалла, не когерентны и суммарная отраженная интенсивность волн выражается суммой интенсивностей волн, отраженных различными блоками. [c.425]

Систематические ошибки а) субъективные ошибки измерения кривизны и профиля линий на рентгенограмме, связанные с различием положений центра тяжести и максимума линии, точечностью линии, смещением соседних линий (наложением кривых интенсивности) б) ошибки аппаратуры износ и старение аппаратуры, влияние конструкции и метода съемки, однородное или неоднородное сжатие пленки, эксцентриситет образца, кривизна пленки, неточность фокусировки, связанная с формой и расположением образующей, положение экватора пленки, наклон первичного пучка лучей, аксиальное и экваториальное расхождение пучка лучей, высота образца (наложение конусов интерференции), точность угловых измерений, сдвиг счетчика, регистрация импульсов, поглощение или пропускание лучей образцом, температура образца, преломление рентгеновских лучей в образце в) ошибки процесса измерения-, неточные шкалы приборов, неточности в угловых экстраполяционных функциях, зависимость поправки на преломление от состояния кристаллов, неопределенность длины волны, асимметрия спектральных линий, неточность абсолютного значения Х-единицы или ангстрема. [c.642]

Терминология, применяемая при рентгеновском анализе (которая использовалась также и в случае электронов), несколько отличается от терминологии, ириия гой в обычной оптике. То, что называется дифракцией рентгеновских лучей или электронов, является на самом деле интерференцией когерентных вторичных волп, испущенных более или менее регулярно располо-жеппыми атомаЛ Ш решетки. Дифракция электронов в смысле световой оптики на относительно крупных материальных препятствиях, атомная структура которых ИР играет никакой роли, происходит на весьма малые углы впервые ее наблюдал Берш в 1940 г. в электронном 1 И1кроскопе ) 4]. [c.685]

Но как согласовать корпускулярные представления о свете с результатами опытов Фуко и Физо (см. пункт 8) Эти опыты вне всякого сомнения опровергакуг корпускулярную теорию света в ее ньютоновской форме. Приходится поэтому признать, что к световым корпускулам классические представления о движении неприменимы. Интерференция и дифракция света доказывают, что в этих явлениях свет ведет себя как волны. Фотоэффект, комптоновское рассеяние рентгеновских лучей и пр. с неменьшей убедительностью доказывают, что здесь свет действует как частицы. Вообще, явления распространения света правильно описываются в рамках волновых теорий, а для описания взаимодействия света и вещества необхо- [c.30]

В связи с изложенным уточним смысл условия Брэгга — Вульфа. Выделим какое-либо семейство параллельных атомных плоскостей и рассмотрим лучи, возникшие при зеркальном отражении от каждой из этих плоскостей в отсутствие остальных. Условие Брэгга — Вульфа вовсе не означает, что при интерференции таких лучей между собой и с падающим лучом возникнет истинная картина распределения волнового поля в кристалле. Действительно, луч, который при выводе и интерпретации условия Брэгга — Вульфа принято называть лучом, отраженным отдельной атомной плоскостью, в действительности не является таковым. Он возникает в результате сложного процесса, в котором участвуют атомы всего кристалла, а не только атомы рассматриваемой атомной плоскости. В частности, в формировании этого луча участвуют боковые пучки того же направления, возникающие при дифракции на других атомных плоскостях. Однако окончательная ди факционная картина будет такой, как если бы отдельные атомные плоскости только зеркально отражали рентгеновские лучи с некоторыми надлежаще выбранными эффективными коэффициентами отражения и не давали никаких боковых дифракционных пучков. [c.392]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...