Практикум жоғары оқу орындарының атомдық және ядролық физика пәнінің типтік бағдарламасының типтік бағдарламасына сәйкес 9 бөлімнен тұрады
жүктеу/скачать 2.08 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Рентген дік спектрлер
Шешімі: d-күйге l = 2 сәйкес келеді. Электрондардың me кванттық сан мәндері бойынша үлестірілуінің кестесін құрастырамыз. Сонда Хунд ережелеріне сәйкес, қосынды S ең үлкен (max) болатындай және осы жағдайда L-де ең үлкен болатындай мәндерін алуға тырысамыз (дәлірек айтқанда, алдымен, ms және mL-дің max мәндері алынуы керек).
Осы кестеден max қосынды ms = 2, демек, S = 2. Бұдан басқа, max қосынды mL = 2, демек, L = 2. Қабықтың жартысынан артығы толтырылғандықтан, Хундтың екінші ережесі бойынша J = L + S = 4. Сонымен, осы конфигурацияның негізгі термі 5D4 және оның азғындалу дәрежесі (mJ-дің әр түрлі саны) 2 J+1 ретінде анықталады, яғни тоғызға тең. 13. Атомның жалғыз қабығының негізгі термі – 3F2. Осы атомның толмаған қабығындағы электрон санын анықтаңыз. Шешімі: F белгіленуінен L = 3 болатындығы алынады. Спиндік кванттық санды термнің мультиплеттігінен табамыз: 3 = 2S + 1, осыдан S = 1. J = 2 болғандықтан, ол I = L - S ретінде ғана өрнектеуге болады. Демек, бұдан Хундтың екінші ережесіне сәйкес d қабығының (оған L = 3 сай келеді) жартысынан азы толтырылған болады және ол тек былайша болады:
Бұған d2 электрондық конфигурация сәйкес келеді. Рентгендік спектрлер 14. Ванадийдің (Z1 = 23) Kα-сызығының толқын ұзындығы – λ1 = 0,251 нм. Толқын ұзындығы λ2 = 0,154 нм Kα-сызық қандай элементтікі екендігін анықтаңыз. Шешімі: Мозли заңына сәйкес Kα-сызығының ω жиілігі химиялық элементтің Z атомдық нөмірімен мына қатынаспен байланысқан: . Толқын ұзындығы сызықтың жиілігіне кері пропорционал болатындықтан . Осыдан толқын ұзындығы 0,154 нм сызық реттік нөмірі Z2=28 элементтікі, яғни никельдің сызығы болады. 15. Молибден (Z = 42) аноды бар рентген түтікшесі үшін Kα-сызық пен тұтас рентген спектрінің қысқа толқынды шекарасының толқын ұзындықтарының айырымы – Δλ = 50 нм. Осы түтікшедегі кернеуді анықтаңыз. Шешімі: Тұтас рентгендік спектрдің қысқа толқындық шекарасы мына формуламен анықталады: . (1) Есептің шарты бойынша Δλ=λα-λmin, λmin=λα-Δλ. Мозли заңына сәйкес, Kα-сызық үшін (σ = 1, m = 1, n = 2): . Осыдан . Сонда . (2) (2)-ні (1)-ге қойып, рентген түтікшесіндегі кернеуді табамыз 16. Вольфрамның (Z = 74) Lα сызығының толқын ұзындығы – 0,148 нм. Экрандау тұрақтысын табыңыз. Шешімі: Мозли заңына сәйкес Lα сызығының толқын ұзындығы: формуламен анықталады. Осы өрнектен σ-ны табамыз: . 17. Қайсыбір элементтің сипаттауыш рентген сәулесі К-сериясының шекаралық толқын ұзындығы – 0,1284 нм. Осы элементті анықтаңыз. Шешімі: Рентген сәулесінің λ толқын ұзындығы Мозли заңымен анықталады: , мұндағы m және n – электронның араларында ауысу жасайтын энергетикалық деңгейлердің бас кванттық сандары. Электрон n = ∞ деңгейден m = 1 деңгейге кванттық ауысу жасағанда шығарылатын фотонның толқын ұзындығы К-серияның шекаралық толқын ұзындығына сәйкес келеді. Сонда ; ; Со. 18. Жеңіл элементтің рентген сәулесінің жұтылу спектріндегі К- және L-жұтылу жолақтарының шеткі жиіліктерінің айырымы: Δω = 6,85 · 1018с-1. Осы элементтің Z реттік нөмірін табыңыз. Шешімі: ћΔω шамасы – бұл электронның К- және L-деңгейлердегі байланыс энергияларының айырымына тең; осы деңгейлер арасындағы кванттық ауысудың жиілігі Мозли заңымен анықталады. Сонымен мына теңдіктен элементтің реттік нөмірін табамыз: , яғни титан. 19. Ванадийдің (Z=23) L-жұтылу жолағы шетінің толқын ұзындығы – L=2400 пм. Осы элементтің К-электронының байланыс энергиясын анықтаңыз. Шешімі. 1.9-суреттегі сызбаға қарап, ізделіп отырған байланыс энергиясы үшін мына өрнекті жазамыз: , мұндағы , ал ωKα жиілігі Мозли заңымен анықталады. Бұларды (1) өрнегіне қоямыз. Сонда 20. Атомды иондауға қабілетті түсетін рентген квантының энергиясы қандай болғанда, ұшып шығатын фотоэлектронның энергиясы Оже-электронның энергиясына тең болады? Шешімі: Фотоэлектронның энергиясы . Оже-электронның энергиясы . Сонымен, . жүктеу/скачать 2.08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|