Röntgendiffraktio, kaksoisrakokoe yms.
Transcription
Röntgendiffraktio, kaksoisrakokoe yms.
Röntgendiffraktio, kaksoisrakokoe yms. Röntgensäteily • Lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä • Synnytetään röntgenputkessa • Elektronien jarruuntuminen metallianodilla synnyttää säteilyä, koska elektroni luovuttaa energiaansa • Syntyy jatkuva spektri • Miksi jatkuva?!? Röntgenin karakteristisuudesta… • Karakteristisen säteilyn spektri on anodimetallille ominainen! • Piikit syntyvät atomien syntyvän viritystilan purkautuessa • Spektrin jatkuva osa on kiihdytettyjen elektronien jarrutussäteilyä hc 0 UQe Esim. Magnesiumin K-kuoren elektronien ionisaatioenergia on 1,3050 keV ja L-kuoren 51,4 eV. a) Laske magnesiumin Kα –röntgensäteilyn aallonpituus. b) Jos atomin ionisaatio saadaan aikaan elektronisuihkulla, jonka elektronit vuorovaikuttavat aineen kuorielektronien kanssa, mikä on pienin elektronien kiihdytysjännite, jolla saadaan aikaan Kαsäteilyä? (TKK:n pääsykoe -03) Röntgendiffraktio 1) 2) 3) 4) Röntgensäteily on hyvä työkalu aineiden kiderakenteiden tutkimiseen, koska atomien välimatka kiteessä vastaa noin röntgensäteilyn aallonpituutta. Kidettä voidaan pitää hilana, jolloin voidaan määritellä röntgensäteilyn vahvistava interferenssi. 2d sin n Braggin laki: jossa d on kiteen tasojen välimatka, θ syntyvän interferenssimaksimin heijastuskulma ja n heijastuksen kertaluku. 2d sin n Vahvistava kun vaihe-ero eri aaltojen väillä on aallonpituuden moninkerta! Esim. Kun aineen rakennetta tutkitaan termisillä neutroneilla, sovelletaan usein Braggin lakia. Neutronit, joiden energia on 0,020 eV, suunnataan kiteeseen , jonka atomitasojen väli on 0,33 nm. Kuinka paljon kiteestä sironneiden neutroneiden suunta poikkeaa tulosuunnasta ensimmäisen kertaluvun heijastuksessa? Kaksoisrakokoe Vastaa valon interferenssiä hiukkasilla! Elektroneille aaltoluonne!!! Täysin samat laskukaavat paitsi hiukkasten aallonpituus de Broglien aallonpituudesta p h Elektronimikroskopiasta... • Alunperin optisia linsseihin pohjautuvia geometrisia instrumentteja. • Tekniikka ja aaltohiukkasdualismin teorian syvempi ymmärrys on mahdollistanut elektronimikroskooppien kehityksen • Yhtälailla kuin fotonit, voivat elektronit toimia ”kuvanmuodostuksessa” kappaleesta. • Mikroskoopilla kyetään tarkastelemaan yksityiskohtia, jotka ovat suurempia kuin käytetty aallonpituus!!!