Mmetụta Mossbauer: nchọpụta nke mmetụta na ihe ọ pụtara

Isiokwu ahụ na-akọwa ihe mmetụta Mossbauer bụ. E nwekwara echiche dị otú ahụ dị ka oke, ike ike na atọ na oghere atomic, a na-ekpughe ahụ siri ike na mkpokọta quasiparticles n'ime ya.

Ihe mgbakọ na mwepụ

Ihe nchoputa nke akwukwo nso di iche iche, nke mere na afo iri mbu nke iri afo abuo, ndi sayensi choro ka ha nwee ihe omuma di omimi. Achọpụtala ọtụtụ nchọpụta, na ntinye akwụkwọ, na mbụ: a na-ebu ụzọ tụọ ha n'echiche ma bụrụ ndị e mechara chọpụta.

Dị ka ihe atụ, ịdị adị nke ndọda ebili mmiri buru amụma site Einstein na 1910, na-enwe ike iji gosi na experimentally naanị na 2016. Njikọ nke kpakpando abụọ na-anọchi anya kpaliri ịma jijiji nke ohere ndị ọkà mmụta sayensị na-achị ụwa na-ejide ma dekọọ, na-emepe oge nke mgbazi ihe na nkà mmụta sayensị nke ihe a kpọrọ mmadụ. O bughi ihe obula a na-ekwu maka ebe a: o bu maka omuma di otua na mmetụta Mössbauer di oke. Ma nke a bụ ihe ọzọ karịa na iwu. Ọtụtụ mgbe, ndị ọkà mmụta sayensị na ndị na-eme nchọpụta wakpoo ibe ha n'ikiri ụkwụ: otu nnyocha mere ka ọ dị mkpa maka nkọwa nke mgbakọ na mwepụ ya, nkọwa ndị dị n'akụkụ bụ echiche nke ọhụụ ọhụrụ, ọ bụghị nke a nwetara. Mmetụta Mossbauer mere ka ọ bụrụ otu n'ime ihe dị otú ahụ. Nke a "n'akụkụ" bụ echiche nke Max Planck, kwupụtara na njedebe nke afọ 1900. O kwuru na n'ime ụwa nke electrons na nukom nuclei, ọnụ ọgụgụ niile nwere ike iwepụta naanị ụkpụrụ dị iche iche, ya bụ, quantize. Ọzọkwa, dị ka nkwenye nke aka ya si dị, nke a bụ nanị usoro mgbakọ na mwepụ, nke mere ka nyocha ahụ dịkwuo mfe. Ruo na njedebe nke ndụ ya, o kwenyere na otu oke, ma ọ bụ akụkụ kachasị nta, dịka ìhè, bụ nanị ụzọ kwesịrị ekwesị na-akọwa nke ahụ anaghị enwe mmetụta dị oke njọ.

Ụwa ajuju

Otú ọ dị, ndị ọkà mmụta sayensị ndị ọzọ nwere mmasị n'ịkọwapụta ihe na-eme na nrịa nke atom, weere dị ka ihe dị mkpa nke ntụgharị ahụ ma were maka okwu nke na a na-ahazi ihe niile. Ndị electrons gburugburu nuclei nwere ike ịnwe na ụfọdụ orbits, ihe atomic nuclei onwe ha nwere ike inwe nanị ike ike. Ka ha na-agafe, ha na-emepụta gamma quanta. Mmetụta nke Mossbauer na-arụrịta ụka na omume a kwesịrị ịmalite ụdị nloghachi, mana nke a adịghị eme. N'ikpeazụ, ọnụ ọgụgụ niile na-akọwa omume nke nanoworld na-erubere nhazi - nke ahụ bụ, ihe dị iche. Otú ọ dị, echefula na mkpali ahụ, nke dị na macrocosm ka egosipụtara dị ka ngwaahịa nke oke ọsọ ahụ, n'ihi na ihe dịịrị na elementrị bụ ihe dị iche iche, ya mere ọ dịkwa ọtụtụ. Ya mere, na sayensi akụkọ ahụ, nke Max Planck nwetara akwụkwọ ya a ma ama nke nwere uru nke h, ma ọ bụ ihe kacha nta, meghere ọgbọ ọhụrụ. Nke a bụ oge nke kwantum physics. Mössbauer utịp, nkọwa nke e mesịrị nye ihe a, ghọrọ otu n'ime ihe ndị kasị mkpa na sayensị nke iri abụọ na narị afọ.

Nchọpụta nke mmetụta Mossbauer

Dị ka anyị kwuburu n'elu, nkwubi okwu ndị ahụ weere aka na nnwale. E gosipụtara ụfọdụ nkwekọrịta dị irè na nrụnye ndị a na-agbakọta n'ụzọ nkịtị "na ikpere" na site na ihe ndị a na-akwadoghị. Ndị ọkà mmụta sayensị ga-enwe ike ọ bụghị nanị iji nweta usoro, kamakwa iji weld bulbs, mbadamba mbadamba, na-arụ ọrụ na ígwè na ikpokọta osisi. O doro anya na isi ndị ụlọ akwụkwọ na-emepụta ihe ndị na-arụ n'ụlọ ọrụ ha. Otú ọ dị, onye nchọpụta ọ bụla bụkwa onye injinia, ebe ọ bụ na e mere ngwá ndị ahụ maka ebumnuche a kapịrị ọnụ na ozugbo na nyocha. Mössbauer utịp abụghị otu. Imeghe ya agaraghị ewere ọnọdụ ma ọ bụrụ na nwa akwụkwọ doctoral siri ike Rudolf Messbauer agbanwebeghị ụzọ mmụba, na-edozi ihe echichi, kama ikpocha ya, dị ka onye nlekọta kwuru.

Ahụ siri ike

Ozizi, nke anyị ga-agwa ndị na-agụ akwụkwọ a, na ileba anya mbụ yiri ka a ga-aghọta. Otú ọ dị, dịka ị maara, a na-enweta ịdị ọcha mgbe nile site na mgbalị dị egwu. Na nke a na anyị nwere ike ikwu ugbu a na okwu dị mfe ihe mmetụta nke Mössbauer bụ maka kettles n'ụzọ nkịtị, ozugbo ụlọ ọrụ laabu niile na-arụ ọrụ.

A na-aghọta ihe siri ike dị ka ihe dị na steeti crystalline. Ngwurugwu nke mkpụrụ dị na nke a na-etolite nlekota oge, mgbe ndị electrons na-amụbawanye ma ọ bụ karịa. O doro anya na a na-ejikọ ya na kristal ọlaọcha, nke ọma, nke dị na ya, dị iche na electrons. Igwe ojii igwe ojii na-ebi ndụ site na iwu nke aka ya, ọ bụghị ịṅa ntị n'àgwà nke ngọngọ crystal. Na kristal, ebe ndị ọzọ na-ejikọ na ionic na covalents, electrons nwere njikọ chiri anya na "ha" nuclei. Otú ọ dị, ọ bụ n'ebe ahụ ka ha na-agagharị n'etiti ndị agbata obi karịa gas ma ọ bụ mmiri mmiri.

Njirimara nke siri ike na-ekpebi ọ bụghị naanị site n'ihe ndị dị n'ime ha, kamakwa site na njiri nke ndokwa nke mkpụrụ dị iche iche na-emetụta ibe ha. Na ihe omuma atu nke carbon, otu ihe na-ebuli elu graphite, nke ozo bu ihe kachasi ike, ihe ndi ozo. Ya mere, ụdị njikọ na njikarị nke cell unit bụ ọtụtụ ihe maka ihe siri ike. N'ime ihe nke ahụ siri ike, nkwupụta ihe mmetụta Mossbauer bụ. Uzo ya bu ihe akowara ya: ihe nile di na ihe siri ike jikọtara.

Ngwakọta quasiparticles

Ugbu a, chee echiche nke ọma dị ukwuu. Maka ihe nlereanya, nnu kachasị mma: Na na Cl nọ n'elu cubes, dochie ibe ha. Ọ bụrụ n'ụzọ ụfọdụ, weghaara otu mgbochi ma dọpụta ya, ịkwaga site na ebe nhazi, ebe ọ bụ na njikọ zuru ezu, nke ga-agbaso ya. Ọnụ ọgụgụ na-egosi na mgbanwe dị n'ọnọdụ otu isi nwere ma ọ dịkarịa ala mmetụta dị ịrịba ama na ndị agbata obi nke usoro nke atọ. Nke a pụtara na ọ bụrụ na ị "jide" sodium, mkpụrụ ndụ chlorine, bụ ndị na-esote sodium na ihe ọzọ dịpụrụ adịpụ nke chlorine, ga-agbaso. Mmetụta nke nke a, doro anya, ga-agbasakwa n'akụkụ niile. A na-ekwukarị na nsogbu nke ndị agbata obi nke anọ na-adịghị akwụ ụgwọ. Otú ọ dị, ha enweghị oke efu.

Ya mere, ọ bụrụ n'ụzọ ụfọdụ, "ịkụ aka" kristal siri ike (dịka ọmụmaatụ, zipu laser ma ọ bụ eriri ọkụ na ya), kristal kristal ga-aga "ebili mmiri". Mmetụta ndị dị otú a, mgbe ọtụtụ agbata obi nke crystal hụrụ n'otu oge, dịka ọmụmaatụ, elu ma ọ bụ ala, a na-akpọ phonons. Iji nwee ike ịkọwa ihe mmetụta Mossbauer bụ maka ndị na-ejikọta onwe ha, anyị agaghị abanye n'ime nkọwa ma gwa gị na phonons, dịka ọ gbanwere, na-akpa àgwà dị ka ihe ndị dị na mbụ. Dịka ọmụmaatụ, ike ha dị iche iche, ha nwere ogologo ntụgharị, ọchịchọ, ha na-enwekwa ike imekọrịta onwe ha. Ya mere, a na-akpọ phonons mkpokọta quasiparticles. A na-enye ha ihe dị ukwuu na àgwà ha site na ụdị ahụ siri ike nke ha na-ebili. Ị nwere ike gbakọọ nke a site na ịmara size, akara, na ụdị nke amị na cell unit. Igwe phonons na-emetụtakwa ogologo na ụdị nke njikọ dị n'etiti ions na kristal lattice.

Ozizi mpaghara

Ebe ọ bụ na anụ ahụ siri ike na-achịkọta ndị electrons ya nile, mgbe ahụ, a ghaghị ikpochapụ akụkụ ahụ niile (ya mere ike ha). Iji malite, anyị ga-echeta na electrons nọ na klas nke a, nke a na-akpọ ugbo. Fermi, Dirac na Pauli kwuputara na na otu ala, otu ụdị nke a nwere ike ịbụ na usoro ahụ. Ọ bụrụ na anyị alaghachi na nṅomi nke nnu, mgbe ahụ, kristal ọ bụla nke anyị na-efesa obụp ma ọ bụ anụ nwere ọtụtụ ọnụọgụ sodium na ions chlorine. Onye ọ bụla n'ime ha nwere ọnụ ọgụgụ nke electrons ndị na-agbanwegharị na orbits. Kedu ka esi eme? Ihe siri ike na-ahapụ ọnọdụ dị ka ndị a: ike nke onye ọ bụla na-ahọrọ electron nke na-emegharị ihe dị iche iche dị iche na ike nke ihe ọ bụla electron nke nwere otu orbit nke atọ ọzọ. Ya mere, ọ na - apụta: n'ime kristal, enwere ike ọtụtụ ọkwa ike dị iche na nke ọ bụla nke na ha na - etolite mpaghara. Mmetụta ndị phonons bipụtara dị ntakịrị, ebe ọ bụ na otu atọ adịghị eme ka ọ dị ike. Uru nwere naanị otu mkpokọta. Ya mere, ike nke ụda ume "na-agbaze" n'ike nke ìgwè ahụ. Nke a bụ ihe ndabere maka mmetụta Mossbauer.

Igwe eletrik

Utu nke ihe ebubo na-esonyere ya na udi nke ubi uzo. Dị ka ihe atụ, eziokwu a na-ebili, ihe kpatara otu mbara igwe na satellites nwere, ma ndị ọzọ adịghị. A na-ekekarị ebili mmiri electromagnetic dị ka klas dịka oge ha dị, ma, ya mere, ike. Ejikọtara njirimara abụọ a, na-adabere kwa na ntụgharị. Kedu ihe mmetụta Mossbauer nwere ike ịkọsọsọsọsọsọ ma ọ bụrụ na onye na-agụ ya ghọtara ebe radmma radiation dị na ọnụ ọgụgụ eletriki. Ya mere, mepee usoro redio. N'uzo, oke nke nrughari ha bu ogo nke eluigwe na ala. Otú ọ dị, ike nke ihe ndị dị otú ahụ ga-adị nnọọ obere nke na a pụghị ịdenye aha ya. Obere okpukpu ka elu na radiation radiation terahertz. Otú ọ dị, a na-ahụ ma ọ bụ na redio n'okpuru ọnọdụ doro anya: mbibi nke electron na mpaghara magnet, ikpuchi ụda nke polymers, na-emegharị ụda na ihe siri ike. Akụkụ na-esonụ nke ụdị ụbụrụ electromagnetic bụ ihe kwere nghọta: radiation radiation infrared. Ọ na-enye ike n'ụdị okpomọkụ. Ike nke radiesị a na-ahụ anya dị elu. Akụkụ nke ụdị dị iche iche nke anya mmadụ na-enyocha dị ntakịrị ma e jiri ya tụnyere ọnụ ọgụgụ dum.

Mmiri ọkụ na-ebu ike kachasị ike, na-acha odo odo - nke kachasị. N'ihe metụtara nke a, a maara ihe mgbagwoju anya: mmiri na-acha anụnụ anụnụ bụ onye ike ya dị elu karịa nke red radiation. Akụkụ ultraviolet na-esote nke ụda electromagnetic ugbua nwere ogologo oge dị elu iji banye n'ime ahụ siri ike. N'agbanyeghị na ndị mmadụ, dị ka ihe ndị ọzọ dị ndụ nke ụwa anyị, adịghị aghọta ultraviolet, uru ọ dị maka ịrụ ọrụ nkịtị nke ihe ndị dị ndụ dị ndụ bụ nnukwu. Isi iyi nke nyocha ultraviolet bụ Sun. Ike dị elu na ikike ịbanye n'ime ọtụtụ ihe nwere x-ray. Isi iyi nke radieshon dị otú a bụ nduhie nke electrons na ubi electromagnetic. Na nke a, electrons nwere ike ijikọta ya, ya bụ, ha nwere mkpụrụ, ma ọ bụ ndị nweere onwe ha. Na ngwaọrụ ahụike bụ ngwaọrụ na electrons n'efu. N'ikpeazụ, radiation radiation bụ nke kachasị sie ike ma dị mkpirikpi.

X-ray na gamma

Mössbauer utịp na ngwa ya na physics na nkà na ụzụ chọrọ ịiche ọdịiche dị na ramma quanta na radiation ray X. Na ike ike na, ya mere, ogologo ntụgharị ahụ, ha na-agafe na ụdị dịgasị iche iche. Nke ahụ bụ, e nwere ma ọ bụ radiation ray ray na X-ray na ogologo ntụgharị nke 5 picometers. E nwere ụzọ dị iche iche isi nweta ha. Dị ka a kọwara n'elu, na X-ụzarị ọkụ na-adị mgbe ndị deceleration nke electrons. Ke adianade do, na usoro ụfọdụ (gụnyere nuklia), ihe na-emepụta eletrik na-apụ site na mkpịsị obi nke amuru dị arọ zuru ezu, dịka ọmụmaatụ, uranium. Na nke a, ndị electrons ndị ọzọ na-agbaso ebe. Dị otú ahụ ikwu n'ụzọ, na-aghọ isi iyi nke X-ụzarị. Gamma quanta bụ ntụgharị nke ntụgharị nke isi ahụ n'onwe ya site na ọnọdụ obi ụtọ. Nke a na-egbuke egbuke nwere ike ịbanye na ya ma jikọta ya na ọnụọgụ nke ọ na-emekọrịta. N'okwu a, mgbe gamma quantum na-ejikọta na oghere nke atọ, a ghaghị inwe ihe a na-akpọ ya. Otú ọ dị, na omume, achọtara na mmekọrịta nke gamma quantum na oghere nke atọ nke sitere na ahụ siri ike, ọ dịghị ihe ọ bụla. Nke a na-akọwa site na eziokwu ahụ bụ na ike ọzọ "na-agbasa" na mpaghara eletrik nke kristal, si otú ahụ na-amụpụta ụda.

Isotopes

Mmetụta Mossbauer na ngwa ya nwere njikọ chiri anya na otu eziokwu dị ịtụnanya: nhụgha ahụ anaghị emetụta ihe niile dị na tebụl oge. Ọzọkwa, ọ dị mkpa naanị maka ụfọdụ isotopes nke bekee. Ọ bụrụ na onye na-agụ ya na mberede chefuo ihe dị iche iche, ka anyị cheta. A maara na ọ bụla otu atom na-anọghị na-anọpụ iche. Nke a pụtara na n'ime isi ihe nke protons dị mma bụ otu ihe ahụ dị na shea nke electrons. Otú ọ dị, oghere ahụ nwekwara neutrons, ahụ na-enweghị ụgwọ. Ọ bụrụ na anyị gbanwee nọmba ha na isi ahụ, agaghị emebi nhọrọ ahụ, ma uru nke atọ dị otú ahụ ga-agbanwe ntakịrị. Tụkwasị na nke ahụ, ọ na-eme na mgbọrọgwụ dị arọ bụ redioactive ma na-eche ka ọ daa, ebe ihe nkịtị dị kpamkpam. Ndepụta nke ihe dị iche iche na akwara ha, bụ nke mmetụta Mossbauer dị na njirimara, bụ ihe doro anya. Nchọpụta nke ⁵⁷ Fe, n'ihi na ihe atụ, a na-n'ozuzu tụkwasịrị obi site a onu.

Ojiji nke otutu ihe

Iji mee nnwale nke otu nkwenye ma ọ bụ nke ọzọ na-ejikọta na microworld na-esikarị ike. Tụkwasị na nke ahụ, ọ gaghị edozi uru ndị nwere ike iweta otu mmetụta Mossbauer? Otú ọ dị, ngwa ahụ zuru ezu. Nchọpụta nke Njirimara nke crystalline ihe, amorphous solids na finely comminuted ntụ emee, gụnyere site na nke a kwantum onu. Achọrọ data dị otú ahụ ma na ngalaba dị nnọọ anya site na omume (nkà mmụta sayensị na-ekwu okwu) na n'ịdọ aka ná ntị zuru oke - dịka ọmụmaatụ, ọgwụ. Ya mere, mmetụta Mössbauer na ngwa ya kwesịrị ịtụle dịka ihe atụ nke nchọpụta ihe, nke na-eweta ọtụtụ uru ọbụna na ndụ kwa ụbọchị.