1. No category

Röntgendiffraktio,
kaksoisrakokoe yms.
Röntgensäteily
• Lyhytaaltoista sähkömagneettista säteilyä
• Synnytetään röntgenputkessa
• Elektronien jarruuntuminen metallianodilla
synnyttää säteilyä, koska elektroni
luovuttaa energiaansa
• Syntyy jatkuva spektri
• Miksi jatkuva?!?
Röntgenin
karakteristisuudesta…
• Karakteristisen
säteilyn spektri on
anodimetallille
ominainen!
• Piikit syntyvät atomien
syntyvän viritystilan
purkautuessa
• Spektrin jatkuva osa
on kiihdytettyjen
elektronien
jarrutussäteilyä
hc
 0
UQe
Esim.
Magnesiumin K-kuoren elektronien ionisaatioenergia on
1,3050 keV ja L-kuoren 51,4 eV.
a) Laske magnesiumin Kα –röntgensäteilyn aallonpituus.
b) Jos atomin ionisaatio saadaan aikaan
elektronisuihkulla, jonka elektronit vuorovaikuttavat
aineen kuorielektronien kanssa, mikä on pienin
elektronien kiihdytysjännite, jolla saadaan aikaan Kαsäteilyä? (TKK:n pääsykoe -03)
Röntgendiffraktio
1)
2)
3)
4)
Röntgensäteily on hyvä työkalu aineiden
kiderakenteiden tutkimiseen, koska atomien
välimatka kiteessä vastaa noin röntgensäteilyn
aallonpituutta.
Kidettä voidaan pitää hilana, jolloin voidaan
määritellä röntgensäteilyn vahvistava interferenssi.
2d sin   n
Braggin laki:
jossa d on kiteen tasojen välimatka, θ syntyvän
interferenssimaksimin heijastuskulma ja n
heijastuksen kertaluku.
2d sin   n
Vahvistava kun vaihe-ero eri aaltojen väillä
on aallonpituuden moninkerta!
Esim.
Kun aineen rakennetta tutkitaan termisillä neutroneilla,
sovelletaan usein Braggin lakia. Neutronit, joiden energia
on 0,020 eV, suunnataan kiteeseen , jonka atomitasojen
väli on 0,33 nm. Kuinka paljon kiteestä sironneiden
neutroneiden suunta poikkeaa tulosuunnasta ensimmäisen
kertaluvun heijastuksessa?
Kaksoisrakokoe
Vastaa valon interferenssiä hiukkasilla!
Elektroneille aaltoluonne!!!
Täysin samat laskukaavat paitsi hiukkasten
aallonpituus de Broglien aallonpituudesta
p
h

Elektronimikroskopiasta...
• Alunperin optisia linsseihin pohjautuvia
geometrisia instrumentteja.
• Tekniikka ja aaltohiukkasdualismin teorian
syvempi ymmärrys on mahdollistanut
elektronimikroskooppien kehityksen
• Yhtälailla kuin fotonit, voivat elektronit toimia
”kuvanmuodostuksessa” kappaleesta.
• Mikroskoopilla kyetään tarkastelemaan
yksityiskohtia, jotka ovat suurempia kuin
käytetty aallonpituus!!!