Прохождение электронов через вещество

ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО [c.1170]

На свойства Т. и. при прохождении электронов через вещество влияют эффекты, связанные с его структурой, а также с вероятностью многократного рассеяния электронов в нём. При Г 100 МэВ за время, необходимое для излучения фотона, электрон проходит большое расстояние и может испытать столкновения с др. атомами. В аморфных веществах многократное рассеяние электронов больших энергий приводит к снижению интенсивности и расширению пучка Т. и, в кристаллах возникает дифракция электронов, в спектре Т. и. появляются резкие максимумы и увеличивается степень его поляризации (рис. 3). [c.149]

Рентгеновское излучение может быть двух видов. Характеристическое рентгеновское излучение испускается возбужденными атомами при их переходе в основное или менее возбужденное состояние. Например, при К-захвате. Тормозное рентгеновское излучение возникает при прохождении электронов через вещество. Под дейст-ствием кулоновского поля ядер электроны испытывают торможение, их кинетическая энергия уменьшается и преобразуется в тормозное излучение. [c.94]

Прохождение света через вещество ведет к возникновению колебаний электронов среды под действием электромагнитного поля волны и сопровождается потерей энергии последней, затрачиваемой на возбуждение колебаний электронов. Частично эта энергия вновь возвращается излучению в виде вторичных волн, посылаемых электронами, частично же она может переходить и в другие формы энергии. Если на поверхность вещества падает параллельный пучок (плоская волна) с интенсивностью /, то описываемые процессы должны вести к уменьшению I по мере проникновения волны в вещество. Действительно, опыт показывает, что интенсивность плоской волны обнаруживает такое систематическое уменьшение согласно закону [c.563]

Поскольку среднее расстояние между атомами в веществе довольно мало, то электроны очень большого числа соседних атомов возбуждаются одним цугом волн, хотя падающий свет может быть далеко не монохроматическим. Поэтому вторичные волны оказываются когерентными как между собой, так и с падающей волной и могут взаимно интерферировать. Этой интерференцией и обусловливаются все процессы отражения, преломления, рассеяния и т. д. Молекулярная теория прохождения света через вещество сводится к разбору этого взаимодействия. [c.3]

Рентгеновское излучение возникает при прохождении потока электронов через вещество и торможении этого потока на вольфрамовом или молибденовом аноде. Место торможения электронов на аноде, являющееся источником излучения, называется фокусом излучения, Фокус может иметь форму окружности или прямоугольника. Рентгеновское и гамма-излучения охватывают спектр электромагнитных волн длиной 10 —10- м и частотой 10 —10 2 Гц. [c.87]

ПРОХОЖДЕНИЕ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО [c.956]

В металлах многие электроны являются свободными. Поэтому здесь нельзя говорить о колебаниях около центров равновесия. Электроны движутся и при этом испытывают нерегулярное торможение. Вследствие этого излучение металлов приобретает характер импульсов и имеет волны различной частоты и в том числе волны низкой частоты. Помимо волновых свойств, излучение обладает также и корпускулярными свойствами. Корпускулярные свойства состоят в том, что лучистая энергия испускается и поглощается материальными телами не непрерывно, а отдельными дискретными порциями — квантами света или фотонами. Испускаемый фотон — частица материи, обладающая энергией, количеством движения и электромагнитной массой. Поэтому тепловое излучение можно рассматривать как фотонный газ. Прохождение фотонов через вещество есть процесс поглощения и последующего испускания энергии фотонов атомами и молекулами этого вещества. [c.342]

Все методы регистрации частиц основаны на взаимодействии заряженных частиц с атомами (особенно с атомными электронами) и молекулами вещества, через которое они проходят. Поэтому рассмотрим процессы, имеющие место при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество. [c.18]

Остановимся на трех важнейших процессах, возникающих при прохождении 7-фотонов через вещество, а именно на фотоэффекте на комптоновском рассеянии у-фотонов и на рождении пары легких частиц (электрон—позитрон) в поле атомного ядра. Помимо этих процессов, 7-фотоны высокой энергии могут вызывать и ряд других явлений ядерный фотоэффект, деление ядер, рассеяние и резонансное рассеяние на ядрах, образование пар в поле электронов и в поле излучения и др. [c.31]

Фотоэффект. Гамма-фотон или фотон другого вида излучения при прохождении через вещество может вступить во взаимодействие с атомом этого вещества как целым. При этом фотон может передать всю свою энергию и полностью поглотиться, а за пределы атома выбрасывается электрон. Такой процесс вырывания электрона из атома фотоном называется фотоэффектом, а вырываемые электроны— фотоэлектронами. Атом, потерявший электрон, оказывается в возбужденном состоянии, освободившийся уровень энергии в атоме заполняется одним из наружных электронов и при этом испускается квант характеристического (рентгеновского) излучения. В отдельных случаях энергия возбуждения непосредственно передается одному из электронов атома, который покидает атом, а характеристического излучения не происходит. Это явление называется явлением Оже, а выброшенные электроны — электронами Оже. [c.31]

Итак, прохождение у-фотонов через вещество сопровождается появлением вторичных заряженных частиц — электронов, выбиваемых при фотоэффекте и комптоновском рассеянии тяжелых заряженных частиц — протонов, вырываемых при ядерном фотоэффекте, и электронно-позитронных пар. [c.37]

Попытка подобного рода была предпринята еще Ленардом (1903 г.), который изучал прохождение быстрых электронов через материальные тела и пришел к выводу, что атом нельзя представлять себе состоящим из заряженного вещества, равномерно распределенного по всему его объему, а скорее следует приписать ему ажурное строение. К тем же заключениям, но гораздо более обоснованным и количественно уточненным, пришел позже (1913 г.] и Резерфорд, предпринявший исследование внутренности атома более мощными средствами. [c.719]

При прохождении а-частицы через вещество происходит изменение направления ее полета в результате взаимодействия с зарядами, входящими в состав атома. При этом столкновение с электроном не должно сильно сказываться на траектории а-частицы, так как масса ее приблизительно в 7000 раз превосходит массу электрона при встрече с а-частицей электрон значительно сместится без заметного изменения пути а-частицы. Напротив, столкновение с положительно заряженной частью атома может вызвать более или менее резкое изменение направления движения а-частицы. [c.719]

Экспериментальное изучение -у-лучей проводится при исследовании вторичных процессов, сопровождающих прохождение у-лучей через вещество фотоэффекта, эффекта Комптона и образования электронно-позитронных пар (см. 23). Во всех этих процессах возникают электроны, по величине и направлению импульса которых можно судить об энергии и направлении вызвавших их у-лучей. [c.168]

При прохождении через вещество частицы взаимодействуют с атомами, из которых оно состоит, т. е. с электронами и атомными ядрами (или нуклонам- и ядер). [c.201]

Ионизационное торможение является главным механизмом потерь энергии при прохождении заряженной частицы через вещество. В этом механизме кинетическая энергия заряженной частицы тратится на возбуждение и ионизацию атомов среды, через которую она проходит. Спрашивается, от чего зависит величина ионизационных потерь и каков ионизационный пробег частицы, на котором она теряет всю свою энергию Для ответа на эти вопросы рассмотрим сначала элементарную схему взаимодействия заряженной частицы с одним электроном, а затем просуммируем эффект для всех электронов, мимо которых про летает частица. [c.203]

В 17 и 18 было показано, что при прохождении заряженных частиц через вещество одним из основных механизмов их взаимодействия с электронами и ядрами вещества является электромагнитное взаимодействие. Именно с наличием электромагнитного взаимодействия заряженных частиц с ядрами и электронами атомов среды и связаны особенности ядерных взаимодействий заряженных частиц. [c.432]

При прохождении электромагнитной волны через вещество часть энергии волны затрачивается на возбуждение колебаний электронов в атомах и молекулах. В идеальной однородной среде периодически колеблющиеся диполи излучают вторичные электромагнитные волны той же частоты, которые, интерферируя с первичной волной, изменяют ее фазовую скорость распространения, но при этом полностью отдают поглощенную долю энергии. [c.97]

Электролиз. Выделение понятия электрон . Одним ю важнейших направлений исследований Фарадея было изучение природы электрического тока. С этой целью он выполнил эксперименты по прохождению тока через растворы солей, кислот и щелочей (электролиты). В 1836 г. он устанавливает, что масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении электрического тока, пропорциональна силе тока и времени. Для выделения одного моля одновалентного вещества через электролит должно пройти строго определенное количество электричества. Так в физике появилась новая физическая постоянная, получившая впоследствии название постоянной Фарадея F. [c.98]

Электроны, родившиеся при р-распаде. радионуклидов, обладают сплошным энергетическим спектром с максимальной энергией Ет %- При прохождении через вещество пучок р-частиц ослабляется приблизительное по экспоненциальному закону [c.1170]

Общая картина прохождения частиц высокой энергии через вещество крайне сложна. Частицы сталкиваются с электронами, находящимися на различных оболочках, рассеиваются кулонов-скими полями ядер, а при достаточно больших энергиях вызывают и различные ядерные реакции. Кроме того, при достаточно высоких энергиях частиц неизбежно возникают разнообразные вторичные эф( №кты. Например, как мы увидим ниже, пучок высокоэнергичных электронов порождает в веществе мощный поток вторичных у-квантов, который необходимо учитывать при расчете, скажем, радиационной защиты. Это, однако, вовсе не значит, что процессы прохождения через вещество совершенно не поддаются расчету. Целый ряд важнейших величин, характеризующих эти процессы, удается довольно точно рассчитать или хотя бы оценить. Этому способствуют следующие причины. [c.431]

По механизму прохождения через вещество исследуемые нами частицы можно разбить на три группы 1) тяжелые заряженные частицы 2) легкие заряженные частицы и 3) у-кванты. К легким заряженным частицам мы относим электроны и позитроны, к тяжелым — все остальные. При переходе от одной группы частиц к другой характер прохождения качественно меняется. [c.432]

Из этой формулы следует, что радиационные потери превышают ионизационные при Е >800/Z МэВ. В области энергий, в которой радиационные потери являются основными, соотношение (8.35) можно проинтегрировать и получить, что энергия электронов высокой энергии экспоненциально убывает при прохождении через вещество [c.444]

Подобно заряженным частицам (и в отличие от нейтронов), пучок Y-квантов поглощается веществом в основном за счет электромагнитных взаимодействий. Однако механизм этого поглощения существенно иной. На это есть две причины. Во-первых, у-кванты не имеют электрического заряда и тем самым не подвержены влиянию дальнодействующих кулоновских сил. Как мы установили в гл. Vn, 6, взаимодействие улучей с электронами происходит в областях с радиусом порядка 10" см, что на три порядка меньше межатомных расстояний. Поэтому у-кванты при прохождении через вещество сравнительно редко сталкиваются с электронами и ядрами, но зато при столкновении, как правило, резко отклоняются от своего пути, т. е. практически выбывают из пучка. Вторая отличительная особенность 7-квантов состоит в том, что они обладают нулевой массой покоя и, следовательно, не могут иметь скорости, отличной от скорости света (см. гл. I, 2). А это значит, что 7-кванты в среде не могут замедляться. Они либо поглощаются, либо рассеиваются, причем в основном на большие углы. [c.447]

При рассмотрении механизма прохождения у излучения через вещество нельзя ограничиться классическими волновыми представлениями об излучении, а приходится учитывать квантовую, корпускулярную природу света. Квантовые свойства становятся важными потому, что длина волны у-кванта по определению значительно меньше расстояний между атомами и между электронами. [c.448]

Атомные частицы, проходя через вещество, теряют энергию двумя способами. Во-первых, они могут возбуждать или вырывать атомные электроны во-вторых, они могут передавать энергию атому в целом при ядерных столкновениях. В связи с этим прохождение атомных частиц через вещество представляет сложную задачу многих тел. Однако ввиду большой массы ядра по сравнению с массой электрона можно с приемлемой степенью точности провести различие между ядерными столкновениями , при которых импульс и кинетическая энергия частицы переходят в поступательное движение атома как целого, и электронными столкновениями , при которых энергия передается атомным электронам и происходит возбуждение или ионизация атома. Ядерные столкновения относят к разряду упругих в отличие от неупругих столкновений при обмене энергией налетающей частицы с электронной подсистемой вещества. [c.198]

РАЗРЯД (искровой имеет вид прерывистых зигзагообразных разветвляющихся нитей, быстро прекращающихся после пробоя разрядного промежутка уменьшения напряжения, вызванного самим разрядом кистевой относится к разновидности коронного разряда, сопровождающегося появлением искр вблизи острия коронный — высоковольтный самостоятельный разряд, возникающий в резко неоднородном электрическом поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (острие, проволока) лавинный электрический разряд в газе, в котором возникающие при ионизации электроны сами производят дальнейшую ионизацию несамостоятельный— газовый разряд, существующий при ионизации газа внешним ионизатором самостоятельный не требует для своего поддержания внешнего ионизатора тлеющий происходит самостоятельно в газе при низкой температуре катода, сравнительно малой плотности тока и пониженном по сравнению с атмосферным давлении газа электрический — прохождение электрического тока через вещество, сопровождающееся изменением состояния вещества под действием электрического поля) РАЗУПРОЧНЕНИЕ — понижение прочности и повышение пластичности предварительно упрочненных материалов, РАКЕТОДИНАМИКА — наука о движении летательных аппаратов, снабженных реактивными двигателями РАСПАД радиоактивный (альфа состоит в испускании тяжелыми ядрами некоторых химических элементов альфа-частиц бета обозначает три типа ядерных превращений электронный и позитронный распады, а также электронный захват гамма является жестким электромагнитным излучением, энергия которого испускается при переходах ядер из возбужденных энергетических состояний в основное или менее возбужденное состояние, а также при ядерных реакциях) РАСПЫЛЕНИЕ катодное — разрушение твердых тел при [c.269]

Рентгеновское излучение [6]. При прохождении электронов через вещество они испытывают торможение в кулоновском поле ядер. При этом их кинетическая энергия уменьшается, преобразуясь в рентгеновское тормозное излучение. В каждом акте взаимодействия может быть преобразована произвольная часть первоначальной кинетической энергии электрона вплоть до ее полной величины, спектр тормозного излучения имеет непрерывный характер. Виард рассчитал, что абсолютное количество тормозного излучения, выраженное в МэВ и отнесенное к одному электрону, равно [c.78]

При прохождении позитронов через вещество в дополнение к ионизационным и радиационным потерям возникают аннигиля-ционные потери за счет двухфотонной анни1иляции позитронов с электронами вещества (см. гл. VH, 5 6) [c.454]

Согласно классич. электродинамике, к-рая с хорон им приближением описывает осн. закономерности Т. и., его интенсивность пропорциональна квадрату ускорения заряж. частицы (см. Излучение). Т. к. ускорение обратно пропорционально массе т частицы, то в одном и том же поле Т. и. электрона будет, напр., в миллионы раз мощнее излучения протона. Поэтому чаще всего наблюдается и практически используется Т. и., возникающее при рассея=. НИИ электронов на эл.-статнч. поле атомных ядер и электронов такова, в частности, природа тормозного рентгеновского излучения и гамма-излучения, испускаемых быстрыми электронами при прохождении их через вещество. [c.148]

Большую группу ( . з. ч. составляют приборы, в к-рых используется газовый разряд, инициированный проходящей частицей между электродами различной конфигурации. В соответствии с характером разряда пользуются ионизационной камерой в импульсном режиме, основанной на собирании электронов первичной ионизации пропорциональным счетчиком, использующим эффект газового усиления при развитии электронных лавин счетчиками с самостоятельным газовым разрядом (см. Газовые счетчики). Наибольшее распространение получил Гейгера—Мюллера счетчик, где благодаря сильной неоднородности электрич. поля (цилиндр — нить, плоскость — острие) при прохождении ионизующей частицы развивается коронный разряд. В искровом счетчике проходящая частица инициирует искру между плоскопараллельными электродами. В импульсном режиме работают также кристаллические счетчики и полупроводниковые счетчики (см. Полупроводниковый детектор ядерных излучений), в к-рых импульс тока обусловлен электронно-дырочной проводимостью, возникающей в монокристалле или полупроводнике (точнее, в области р — п-перехода) нод действием ионизующей частицы. В сцинтилляционных счетчиках электрич. имиульс обра ется на аноде фотоэлектронного умножителя, преобразующего вспышку света, возникающую в сцинтиллирующем веществе (кристалле, жидкости, пластике или газе) нри высвечивании возбужденных ионизующей частицей атомов или молекул. В Черенкова счетчике вспышка света возникает при прохождении частицы через вещество со скоростью, превышающей фазовую скорость света [c.110]

Т. и. в С1)еде. Все приведенные выше ф-лы были рассчитаны для Т. и. электрона в поле изолированного атома и справедливы для сколь угодно больших энергий (точнее для тех энергий, длп к-рых доказана эк-снориментально справедливость квантовой электродинамики этим энергиям соответствует передача импульса на расстояниях 104 см). При прохождении электрона через слой вещества на эффект Т. и. иа одиночном ядре будут накладываться дополнит. эффекты, связанные со структурой среды, а также с различными возможными в среде процессами ионизационными потерями эпергии электрона, эффектами многократного упругого рассеяния электрона, процессами многократного излучения одним электроном и др. Это приводит к изменению формы сиектра и искажению углового распределения фотопов Т. и. [c.193]

Ослабление энергии рентгеновы и га.мма-лучей при прохождении их через вещество происходит в результате трех основных процессов взаимодействия, шроисходящих при этом 1) фотоэлектрического процесса, т. е. поглощения за счет образования фотоэлектронов 2) упругого столкновения (так называемого КОМПТОН01ВСКОГО рассеяния) и 3) процесса образования пар электрон—позитрон. [c.215]

Весьма важным и плодотворным для физики является применение модели гармонического осциллятора к электронам в атомах. Несмотря на то, что эта модель не соответствует современной (квантовой) теории атома, в физике продолжают часто пользоваться ею, так как она позволяет дать наглядную картину определенного круга явлений, связанных с излучением света и прохождением его через вещество (см. гл. VII, VIII), и получить практически ценные выводы. [c.63]

Фотоэффект, эффект Комптона, рождение электронно-позитронных пар. Предположим, что через вещество распространяется монохроматический пучок фотонов. Энергию фотонов будем варьировать в широком интервале от оптического диапазона к рентгеновскому и далее — к -у-излу-чению. При прохождении через вещество интенсивность фотонного пучка будет уменьшаться за счет различных процессов фотон-электронного взаимодействия, приводящих к поглощению или рассеянию фотонов. Не будем принимать во внимание резонансные процессы взаимодействия излучения с веществом. Тогда остаются три процесса, приводящие к ослаблению фотонного пучка фотоэффект (фотоны поглощаются электронами), эффект Комптона (фотоны рассеиваются на электронах), рождение электроннв-позшп- [c.157]

При прохождении у излучения через вещество наиболее интенсивно протекают три процесса фотоэффект, комптон-эффект и рождение электронно-позитронных пар. Каждый из этих процессов приводит к удалению, фотона из пучка. Поэтому ослабление узкого пучка мо-ноэнергетических фотонов описывается экспонентой [c.1170]

Во-первых, при прохождении заряженных частиц и у-квантов через вещество основную роль играют хорошо изученные электромагнитные взаимодействия. Роль ядерных взаимодействий в большинстве случаев мала из-за короткодействия ядерных сил, а также из-за того, что электронов в веществе гораздо больше, чем ядер. Поэтому мы в этой главе будем в основном изучать электромагнитные взаимодействия частиц с веществом. Только в 5 и 6 мы немного коснемся роли ядерных взаимодействий. [c.431]

Прохождение электронов и позитронов через вещество качественно отличается от прохождения остальных заряженных частиц. Главной причиной этого является малость масс электрона и позитрона. Напомним, что среди остальных заряженных частиц легчайшей является мюон, масса которого в 200 раз больше электронной. Из-за малости массы для налетающего электрона (позитрона) относительно велико изменение импульса при каждом столкновении в веществе. А это в свою очередь приводит к тому, что электрон, во-первых, может значительно отклоняться от первоначального направления движения и, во-вторых, может порождать [c.441]

Механизм прохождения тока в металлах — как в твердом, так и в жидком состоянии — обусловлен движением (дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического поля поэтому металлы называют проводниками с электронной электропроводностью или проводниками первого рода. Проводниками второго рода, или электролитами, являются растворы (в частности, водные) кислот, щелочей и солей. Прохождение тока через эти вещества связано с переносом вместе с электрическими зарядами ионов в соответствии с закона . и Фарадея, вследствие чего состав электролита постепенно изменяется, а на электродах выделяются продукты электролиза. Ионные кристаллы в расплавленном состоянии также являются проводниками второго рода. Пр1 мером. могут служить соляные закал .ч-ные ванны с злектронагревом. [c.187]

ОПТИКА [ асферическая содержит элементы, поверхности которых, не имеют сферической формы просветленная обладает уменьшенными коэффициентами отражения света у отдельных ее элементов путем нанесения на них специальных покрытий) как оптическая система (волновая изучает явления, в которых проявляется волновая природа света волоконная рассматривает передачу света и изображений по световодам и пучкам гибких оптических волокон геометрическая изучает законы распространения света в прозрачных средах на основе представлений о световых лучах интегральная изучает методы создания и объединения оптических и оптоэлектронных элементов, предназначенных для управления световыми потоками квантовая изучает явления, в которых при взаимодействии света и вещества существенны квантовые свойства света и атомов вещества когерентная изучает методы создания узконаправленных когерентных пучков света и управления ими нелинейная изучает распространение мощных световых пучков в оптически нелинейных средах (твердые тела, жидкости, газы) и их взаимодействие с веществом силовая изучает воздействие на твердые тела интенсивного светового излучения, в результате которого может нарушаться механическая цельность этих тел статистическая изучает статистические свойства световых полей и особенности их взаимодействия с веществом тонких слоев изучает прохождение света через прозрачные слои вещества, толщина которых соизмерима с длиной световой волны физическая изучает природу света и световых явлений) как раздел оптики электронная занимается вопросами формирования, фокусировки и отклонения пучков электронов и получения с их помощью изображений под воздействием электрических и магнитных полей корпускулярная изучает законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях нейтронная изучае взаимодейс вие медленных нейтронов со средой) как раздел физики] [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...