 |
Теней эффект |  |
Возникновение характерных минимумов интенсивности (теней) в угловом
распределении частиц, вылетающих из узлов кристаллической решетки
Анимация
Описание Теней эффект, возникновение характерных минимумов
интенсивности (теней) в угловом распределении частиц, вылетающих из
узлов кристаллической решетки. Теней эффект наблюдается для положительно
заряженных частиц: протонов, дейтронов, a-частиц и
более тяжелых ионов. Тени образуются в направлениях кристаллографических
осей (осевая тень) и плоскостей (плоскостная тень). Тени обусловлены
отклонением частиц, движущихся в направлении оси или плоскости,
внутриатомными электрическими полями атомов, встречающихся на их пути (рис.
1).
Образование теней на экране 
Рис. 1
Угловые размеры тени определяются соотношением:  ,
где x0 -
полуширина тени; Z1e
и e - заряд и энергия движущейся частицы;
Z2e - заряд ядра
атома кристалла; l - расстояние
между соседними атомами цепочки.
Интенсивность потока частиц (I) в центре тени для
кристалла (без дефектов) примерно в 100 раз меньше, чем на периферии (рис.
2). Угловое
распределение интенсивности потока вылетающих из кристалла частиц в области
тени 
Рис. 2
Впервые тени наблюдались в потоках частиц - продуктов ядерных
реакций на ядрах кристаллической мишени, облученной ускоренными частицами. В
опытах Домея и Бьерквиста источником заряженных частиц являлись a -
радиоактивные ядра, введенные в узлы кристаллической решетки (методом
ионного внедрения). Из-за большей универсальности первого метода практически
все последующие эксперименты проводились по его схеме. В частности, с
помощью этого метода удалось наблюдать плоскостные тени, имеющие форму
прямых линий. При использовании фотографических эмульсий можно
регистрировать теневую картину (ионограмму) в большом телесном угле (рис.
3). Ионограмма кристалла
(плоскостная тень, негативное изображение)
Рис. 3
Расположение пятен и линий на ионограмме зависит от структуры
кристалла и геометрических условий опыта. Распределение интенсивности в
пределах одной тени (осевой или плоскостной) определяется многими факторами
(составом и структурой кристалла, сортом и энергией движущихся частиц,
температурой кристалла, количеством дефектов). Пятна и линии на ионограмме
по своей природе принципиально отличны от пятен и линий, получаемых при
изучении кристалла дифракционными методами. Из-за малой длины волны де
Бройля у тяжелых частиц дифракционные явления практически не оказывают
влияния на образование теней. Временные
характеристики Время инициации (log to от
-15 до -15); Время существования (log tc от
-15 до 6); Время деградации (log td от -15
до -15); Время оптимального проявления (log tk от
-10 до 3). Диаграмма: 
Технические реализации эффекта
Техническая реализация эффекта Наблюдение производится в
геометрии рис. 4 на сцинцилляционном экране.
Название 
Рис. 4
Естественно, объем эксперимента предпочитительно вакуумировать, чтобы
избежать возможного размытия теней из-за рассеяния потока в воздухе.
Применение эффекта Теней эффект используется в ядерной физике и
физике твердого тела. На базе теней эффекта разработан метод измерения
времени t протекания ядерных реакций в диапазоне
10-16-10-18 с.
Информация о величине t извлекается из формы теней
в угловых распределениях заряженных частиц - продуктов ядерной реакции
(форма тени определяется смещением составного ядра за время его жизни из
узла решетки). Теней эффект используется для исследования структуры
кристаллов, распределения примесных атомов и дефектов. Теней эффект
относится к группе ориентационных явлений, наблюдаемых при облучении
кристаллов потоками частиц. Литература  1.
Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская
энциклопедия, 1999.
2.
Новый политехнический словарью.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. |