Дифракция рентгеновских лучей. Условия Вульфа-Брэггов.

Пространственной, или трехмерной, дифракционной решеткой называется такая оптически неоднородная среда, неоднородности которой периодически повторятся при изменении всех трех пространственных координат.

Пример пространственной дифракционной -

кристаллическая решетка твердого тела. d₁,d₂,d₃-периоды решетки по трем осям координ. которые проведены вдоль трех ребер решетки. Условия Лауэ-для дифракционных max. d₁(cos - cos ) = n₁

d₂(cos - cos ₀)= n₂ (1)

d₃(cos - cos ₀)= n₃

, _{0, 0}, и , _, -углы м/ж осями координат и направлениями распростр.соответ-но падающего и дифрагировавшего луча света; n_1,n₂,n₃-целые числа, определ-го порядок max. Из 3-х углов , _, (соотв. , _{0, 0}) независимыми. явл. 2-а угла т. к. они должны удовлетворять одному геомитр. соотношению, конкретный вид которого зависит от углов м/ж осями координат

Вульф и Брэгг - предложили простой метод дифракции рентгеновского излучения в кристаллах. Они исходили из предположения, что дифракцию рентгеновского излучения можно рассматривать как результат отражения от системы параллельных сетчатых плоскостей кристалла. АА₁ и ВВ₁ - сетчатые плоскости кристалла. Абсолютный показатель преломления всех сред для рентгеновского излучения близок к единице. Оптическая разность хода =

2d sin = n -Условие Брэгга - Вульфа. -угол м/ж падающими и отраженным лучами. n=1..2…- порядок дифракционного max.

Характеристики спектральных приборов:Монохроматор-задача, рассылать свет в спектры. Осн характеристики: Дисперсия- способность разделять лучи с разными длинами волн. Разрешающая сила(способность)- характеризует способность этих приборов давать раздельные изображения двух близких друг к другу точек объекта.Рис8)Сравним(2 калнки)1-рис81)сильное откл. Длинноволновые лучи.2)несколько спектров(1ого2ого3ого порядка)3)спектр по длинам волн растян примерно равномерно. D=m/a зависит от порядка спектра. 2 колонка-сильно откл коротковолн лучи 2)один спектр3)красная обл по сравн с фиолет обл сильна сжата4)зависит от материала призмы.Разрешающая способность: R= ср/дельта

Изобразим спектры с разной D и разной разр способн. Рис8

Поляризация света. Осн понятия.Естественный свет состоящий из электромагн волн плоскости колебаний вектор E которых разъерентирован(хаотичен). Поляризоа свет-такой в котором колебания вектора E ориентированы или упорядочены опр образом. Плоскополяризован свет- такой, когда у всех электромагн волн колеб вектора E в пучке совершается в параллельных плоскостях.(рис-(естеств свет)ось на ней хз как расп отрезки, (плоскополяриз)ось на ней под уг90 отрезки)Поляризатор- опт элемент выделяющий из естеств света, свет опр ориентации вектора E. Анализатор – опт Эл. Используемый для определения плоскости колебания век E уже поляр света. Плоскость поляриз(анализатора)-особая плоскость характеризующая тем, что свет с плоскостью колебаний парал. Ей проходит через поляризатор(анализатор)беспрепядственно, а перпендикулярные ей задерживаются полностью(рис с P.Закон Малюса – опред интенсивность света прошедшего через поляризатор. (рис9) Пусть свет падает на анализатор будучи плоскополяриз. А угол между плоскостью кол век E и плоскостью анализ равет фи Исходя из опр плоск анализ можно заключить, что свет с плоскостью колебаний параллельный плоскости анализатора пройдет полностью а с перпендик. Будет задержан. I=I₀cos²(фи) –зак Малюса.

Поляризация при отражении и преломлении з-н Брюстера.З-н Брюстера-если свет падает на поверхность под углом альф неравн 0, то отраженный свет оказывается поляризованным, если отражающая поверхность проводящая, то отр луч поляризован, а если ортажающая поверхность является не проводящей (диэлектрик) то отр луч оказывается плоскополяриз. Степень поляризации лучей зависит от угла падения рис10) Если угол АЛФ_б менять, то при нектром значении угла отр луч будет отражен(поляризован) полностью. Поляризация преломленного луча полной не будет, а лишь достигнет своего max.

Поляризация света при двойном лучепреломлении.Двойнлучепрелом-явление разделения падающего разного рода луча расп по разным напр и с разными скоростями. Одноосный кристалл –такие в которых О(ординал(обыкновенные)) и е (экстр.(необыкн)) лучи а двуосные красталы в кот оба луча необыкн. Луч о подчинен обыкновенному закону преломл: sinАЛФ/sin(БЭта)=n2/n1 а для е - sinАЛФ/sin(БЭта)=n₂₁ *f(алф) Оптическая ось кристалла: направление вдоль которого «о» и «е» распростр с одинаковой скор , во всех др напр луч о обганяет луч е. Ход лучей в призме Николя. Призма Николя – этот поляризатор изготавливается из иснанского шпата для которого пок преломления различны n0=1,65 ne=1,48 призма разрезана по диагонали и склеяна канадским бальзамом. Рис11При соответствующих углах падения на грань призмы обыкновенный луч «о» претерпевает ПВО на прослойке, не проходя через раницу и поглощается зачерненной нижней гранью. Необыкновенный луч «е» проходит через границу и выходит параллельным нижней грани. Керра. В установку для получения поляризованного света между поляризатором и анализатором, помещается ячейка Керра, сосуд с активным веществом, с помещенными в нее электродами. Между ними проходит луч света. Без поля жидкость изотропна, лучи света не меняют поляризации и поле зрения темное. С появлением электрического поля наблюдается просветление на экране, что доказывает возникновение двойного лучепреломления, т.е. среда стала анизотропной.

Излучение, классфикация видов излучения..Энергетическая светимость – поток энергии испускаемой единицей поверхности излучаемого тела по всем направлениям и во всем интервале частот R=f(t⁰) Излучательная способность – это энергия излучаемая в единицу вр. В узком интервале частот.dRv=r_v,T*dV-> R=инт(от 0 до беск)r_vTdV Поглощательная способность- отношение поглощаемого телом потока излучения к падающему на него монохроматич. потоку излучения частоты v. Испускательная способность - характеристика теплового излучения, испускаемого с поверхности нагретого тела, мерой к-рой является поток энергии излучения, испускаемого за единицу времени с единицы поверхности тела. З-н киргофа: Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы. поглощательная способность тела . каждое нагретое тело излучает энергию по некоторому закону , излучательная способность тела. -з-н Киргофа (wзаменить на лмд)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: