bannerka.ua

Дифракция рентгеновских лучей

Дифракции рентгеновских лучей.

План

1. Дифракция света.

2. Дифракционная решитка.

3. Дифракция рентгеновских лучей.

4. Понятие о голографии.

1. Дифракция света — оптическое явление, связанное с изменением направления распространения световых волн (по сравнению с направлением, предусмотренным геометрической оптикой) и с пространственным перераспределением их интенсивности под действием помех и неоднородностей среды на их пути. Во дифракцией понимают любое отклонение от прямолинейного распространения света, если не обусловлено отражением, преломлением или искривлением лучей в средах, в которых показатель преломления непрерывно меняется. Дифракция света обусловлено его волновой природой. Нахождение фронта волны, особенно в явлениях отражения и преломления волн, очень облегчается, если пользоваться принципом Гюйгенса, согласно которому все точки фронта волны в данный момент времени можно рассматривать как самостоятельные источники волн. Поэтому через время Dt от таких точек образуются определенные элементарные или так называемые вторичные волны. Новый фронт волны через время Dt находят как результирующий, строя водную поверхность вторичных волн (рис.1). Так чисто

Геометрическим способом можно определить фронт волны в следующий момент времени, если известен фронт волны в данный момент.

2. РАКЦИЙНА РЕШЕТКА

Систему близких параллельных щелей называют дифракционной решеткой. Чаще всего для ее изготовления берут отполированную стеклянную пластинку и на ее поверхности наносят с помощью делительной машины ряд параллельных равноудаленных штрихов. Так на 1 mm наносят от 100 до 1700 штрихов

Дифракция рентгеновских лучейДифракция рентгеновских лучей

Рис.1 Рис.2

(В решетках Роуланда). Штрихи на стекле очень рассеивают свет и выполняют роль непрозрачных промежутков, между ними остаются прозрачные полоски стекла, играют роль щелей. Пусть нормально к дифракционной решетки падает параллельный лучок световых лучей монохроматического света (рис. 2). Как известно, от каждой щели свет дифрагирует. Кроме того, благодаря собирательной линзе L, параллельные пучки света от всех щелей и в разных направлениях собираться линзой в фокальной плоскости и интерферуватимуть, образуя главные дифракционные максимумы и минимумы. Найдем положение их.

Нетрудно заметить, что все световые лучи, которые выходят в направлении нормали к решетке, собираться в центре O фокальной плоскости линзы и образовывать центральный, или нулевой дифракционный максимум.

Рассмотрим лучи, образующие угол φ с нормалью к решетке. Разница ходов волн, соответствующих лучам I и I 'от двух соседних щелей,

Δd = dsin φ = (а + b) sinφ, (I)

Где а — ширина щелей, b — ширина непрозрачного промежутка между щелями; величину (а + b) — d называют периодом, или постоянной дифракционной решетки. Такая же разница ходов сохраняться для любых двух соответствующих волн от двух соседних щелей дифракционной решетки.

Поскольку все волны, идущие от системы щелей в направлении φ, имеют одинаковую амплитуду и постоянную разность хода Δd = (а + b) sinφ, то, собираясь в фокальной плоскости линзы, они будут интерферировать. Вследствие интерференции иметь ряд главных дифракционных максимумов, они могут возникнуть при разности ходов

(А + b) sinφ = kλ (2)

Или при значениях кутивφ, удовлетворяющих условие sinφ Дифракция рентгеновских лучей (3) где k = O, 1, 2, 3, …

Между главными максимумами в фокальной плоскости линзы также размещаться дифракционные максимумы от каждой щели отдельно, которые определяют из условия а sinφ = (2k +1)Дифракция рентгеновских лучей (4)

Где a — ширина щели, но их интенсивность значительно меньше интенсивность главных максимумов

Из условия (3) следует, что дифракционные максимумы для волн разной длины не совпадать; максимумы для волн меньшей длины (фиолетового и синего света) образовываться под меньшими углами к нормали решетки, а максимумы для длинных волн (желтого, оранжевого, красного света) — под большими углами. При освещении решетки белым светом каждому значению k отвечать дифракционный спектр света, точнее: при k = O на экране возникает нулевой дифракционный максимум белого света, при k = 1 по обе стороны от него симметрично образуются два дифракционные спектры первого порядка, при k = 2 образуются дифракционные спектры второго порядка и т. д. Дифракционная решетка выполняет роль спектрального прибора.

Основными характеристиками дифракционной решетки является ее разрешение и дисперсия. Разрешение решетки Дифракция рентгеновских лучей, где N — количество штрихов решетки.

Рентгеновские лучи. Электромагнитные волны, длина которых от Дифракция рентгеновских лучей к Дифракция рентгеновских лучей м, излучаемых в результате резкого торможения электронов, называют рентгеновскими лучами в честь немецкого физика В. К Рентгена (1845-1923), который открыл эти волны в 1895 г. Рентгеновские лучи возникает во время газового высоковольтного разряда при малом давлении (Дифракция рентгеновских лучейПа), когда быстрые электроны, при этом образуются, тормозятся любым препятствием, например металлическими электродами. Малая длина волны рентгеновских лучей, большая «жесткость», обуславливает большую проникающую способность, а также дифракции на кристаллической решетке твердого тела. Исследование дифракционной картины, возникающей в результате взаимодействия рентгеновского излучения с кристаллической решеткой, дает возможность изучать структуру кристаллов, а также сложных органических соединений, в частности белков (в состав которых входят десятки тысяч атомов). Рентгеновские лучи также широко применяется в медицине, как в диагностике, так и в лечении.

Рентгеновские лучи широко применяют для изучения кристаллических структур различных материалов (металлов), органических соединений, полимеров, определения типа дефектов в кристаллах, в медицине для рентгенодиагностики, в технике для контроля качества деталей (дефектоскопия) и т. д. Созданы различные по назначению типы рентгеновских трубок и рентгеновских аппаратов.

Рентгеновская трубка имеет такое строение: в откачана до высокого вакуума стеклянном баллоне установлен один напротив друга два электрода: пидигривний катод и анод (который называют также антикатоде). Электроны, эмитируемые катодом, подогретым до высокой температуры, ускоряются электрическим полем и бомбардируют антикатод, который при этом излучает рентгеновские лучи.

Дифракция рентгеновских лучей.

В 1895г. Рентген получил X-лучи — рентгеновские лучи, возникающие при электрическом разряде в вакуумной трубке. Оказалось, что это поток очень быстрых электронов, который должен иметь все свойства электромагнитного излучения. Однако дифракцию рентгеновских лучей удалось обнаружить лишь на пространственной дифракционной решетке — кристаллических веществах. Длина волны рентгеновского излучения настолько мала, что эти лучи пронизывают вещество на большую глубину, не дифрагуючы в ней. Только пространственная кристаллическая решетка дала возможность удовлетворить условия Вульфа-Брэгга для рентген-излучения:

Дифракция рентгеновских лучей — формула Вульфа-Брэгга; где k = 1,2,3, … .

Наличие кристаллической структуры с очень малым периодом d дает возможность наблюдать интерференционную картину добавления лучей 1 /, 2 /, 3 / и т. д., которая является следствием дифракции рентген-лучей на атомах кристалла. На практике явление дифракции рентген-лучей широко используется в рентгеноструктурном анализе кристаллических веществ.

Понятие о голографии.

Голография — это физический метод записи и воспроизведения изображения предметов с помощью интерференционной картины от двух источников когерентного излучения, одним из которых является волновой фронт отраженный от предмета.

Для этого предмет освещают излучением от когерентного источника (лазера) и рассеянную отраженную световую волну заставляют интерферировать в плоскости фотопластинки со второй волной от того же источника, отраженной под некоторым углом от плоскостного зеркала (эталонный луч). Для воспроизведения изображения, на пластинку (голограмму) направляют тот же эталонный луч. Проходя сквозь голограмму, фронт эталонной волны воспроизводит распределение амплитуд и фаз застывшей волны, то есть создает изображение предмета в плоскости или в пространстве.

Реферати :

Tagged with: , , , , , , , , ,
Posted in Физика

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Перечень предметов
  1. Бухучет в ресторанном хозяйстве
  2. Введение в специальность 4к.2с
  3. Высшая математика 3к.1с
  4. Делопроизводство
  5. Информационные технологии в области
  6. Информационные технологии в системах качества стандартизаціісертифікаціі
  7. История украинской культуры
  8. Математические модели в расчетах на эвм
  9. Методы контроля пищевых производств
  10. Микробиология молока и молочных продуктов 3к.1с
  11. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами
  12. Научно-практические основы технологии молока и молочных продуктов
  13. Научно-практические основы технологии мяса и мясных продуктов
  14. Общая технология пищевых производств 4к.2с
  15. Общие технологии пищевых производств
  16. Организация обслуживания в предприятиях ресторанного хозяйства
  17. Основы научных исследований и техничнои творчества
  18. Основы охраны труда
  19. Основы пидприемницькои деятельности и агробизнеса
  20. Основы физиологии и гигиены питания 3к.1с
  21. Пищевые и диетические добавки
  22. Политология
  23. Получения доброкачественного молока 3к.1с
  24. Прикладная механика
  25. Прикладная механика 4к.2с
  26. Теоретические основы технологии пищевых производств
  27. Технологический семинар
  28. Технологическое оборудование для молочной промышленности
  29. Технологическое оборудование для мьяснои промышленности
  30. Технология продукции предприятий ресторанного хозяйства
  31. Технология хранения консервирования и переработки молока
  32. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
  33. Технохимическому контроль
  34. Управление качеством продукции ресторанного хозяйства
  35. Физика
  36. Физическое воспитание 3к.1с
Возможно Вы искали: