Mavzu : Elektronlar difraksiyasi Reja

2. Rentgen nurlari difraksiyasi
Rentgen nurlari — zaryadlangan zarralar yoki fotonlarning muhitni tashkil etuvchi atomlari bilan oʻzaro taʼsirlashishlari natijasida vujudga keluvchi elektromagnit nurlanish. Ularning toʻlqin uzunliklari YU"14 m dan 10 ~7m gacha boʻlgan qiymatlarga teng boʻlishi mumkin. Rentgen nurlarini 1895-yilda V. K. Rentgen kashf qilgan. Rentgen bu nurlarni Xnurlar deb atagan (hozirgi vaqtgacha ham ayrim mamlakatlarda Xnurlar deyiladi). Ular katta tezlikdagi elektronlarning moddada tormozlanishi natijasida paydo boʻladi. Rentgen nurlari amalda rentgen trubkasi yordamida hosil qilinadi.
Rentgen nurlari kashf qilingach, ularning tabiatini uzok, vaqtgacha aniqlash qiyin boʻlgan. Chunki Rentgen nurlari elektr yoki magnit maydoni taʼsirida oʻz yoʻnalishini oʻzgartirmaydi, toʻlqin uzunligi kisqaligidan toʻlqin xususiyatini (Mas, difraksiyasini) oʻrganish, isbotlash qiyin boʻlgan.
1912-yilda nemis fizigi M. Laue va uning shogirdlari kristalldan Rentgen nurlari oʻtganida rentgen nurlari difraksiyasi sodir boʻlishini kashf qildilar. Elektron anod moddasiga kelib urilganda, oʻz energiyasining maʼlum qismini Rentgen nurlarini hosil boʻlishiga sarflaydi. Potensiallar ayirmasi U boʻlgan elektr maydonidan oʻtgan elektronning kinetik energiyasi eU = ^S— boʻladi, bunda e — elektron zaryadi, V — uning erishgan tezligi. Agar urilish jarayonida elektron qattiq tormozlanib oʻz tezligini nolgacha kamaytirsa, uning tuda kinetik energiyasi Rentgen nurlarining energiyasiga aylanadi, yaʼni = hv yoki max hc/eU; bunda X—Rentgen nurlarining toʻlqin uzunligi, v — nurlanayotgan elektromagnit toʻlqin chastotasi, h— Plank doimiysi, c — yorugʻlik tezligi. Demak, potensiallar ayirmasi qancha katta boʻlsa, Rentgen nurlarining toʻlqin uzunligi shuncha qisqa boʻladi.
Toʻlqin uzunligi juda qisqa Rentgen nurlari qattiq R. n,. deyiladi. Odatda, rentgen trubkalariga 50 kV gacha kuchlanish beriladi. Bunday potensiallar farqidan oʻtgan elektron 0,4 c ga yaqin tezlikka erishadi. Betatronda elektronlarga juda katta tezlik berilishi mumkin. Betatronda tezlatilgan elektronlar dastasini biror qattiq nishonga yuborib, juda qisqa toʻlqin uzunlikli Rentgen nurlari hosil qilinadi. Toʻlqin uzunligi qanchalik qisqa boʻlsa, nurlar moddada shunchalik kam yutiladi. Shuning uchun betatronda yuzaga kelgan Rentgen nurlari, ayniqsa, katta oʻtuvchanlik qobiliyatiga ega boʻladi.
Elektronlar tezligi yetarlicha darajada katta boʻlganida elektronlarning tormozlanishi natijasida yuzaga kelgan nurlanishdan tashqari, harakteristik nurlanish, yaʼni anod atomlarining ichki elektron krbiklarining uygʻonishi natijasida vujudga keladigan nurlanish ham kuzatila boshlaydi.
Rentgen nurlarining optik xususiyatlarida yorugʻlikning barcha xususiyatlariga oʻxshash sinish va qaytish, qutblanish va difraksiya kabi hodisalar kuzatiladi. U yorugʻlikning yutilishiga oʻxshash qonunga boʻysunadi, yaʼni 1=1^", bunda 10 — yutuvchi qatlamga kelayotgan Rentgen nurlari intensivligi, 1x qatlamdan oʻtgan Rentgen nurlari intensivligi, (i. — Rentgen nurlari intensivligining susayish koeffitsiyenta. Rentgen nurlari intensivligining susayishida, ularning moddadagi kuchli bogʻlangan elektronlar (yaʼni atom ichki qobigʻidagi elektronlar)da, kogerent sochilishi, shuningdek, tashqi kuchsiz bogʻlangan elektronlarda kogerentsiz sochilishi (Kompton hodisasi) va fotoelektr yutilishi muhimdir. Rentgen nurlari ning yutilish spektrlari atom elektron qobigʻining energetik satx/iap strukturasini aniqlashda qoʻllaniladi. Rentgen nurlarining moddada yutilish koeffitsiyenti yorugʻlik yutilishi koeffitsiyentiga nisbatan kichik. Shu tufayli Rentgen nurlari turli moddalardan osongina oʻta oladi.
Rentgen nurlari koʻzga koʻrinmaydi, ularni qayd qilish uchun maxsus usullar (fotografiya, ionlash) ishlab chiqarilgan. Fotografiya usulida Rentgen nurlari faqatgina qayd qilinib qolmasdan, ularning intensivligi ham aniqlanadi. Lekin bu usul bilan Rentgen nurlari intensivligini oʻlchashdagi xatolik ionlash usuli bilan oʻlchashga nisbatan kattadir.
Rentgen nurlari difraksiyasi — rentgen nurlarining kristallarda yoki suyuk/shk va gaz molekulalarida sochilishi natijasida ekranda hosil boʻladigan difraksion manzara. Rentgen nurlarining toʻlqin tabiatini nemis olimlari M. Laue, V. Fridrix va P. Knippinglar kashf etgan (1912).
Rentgen nurlarining toʻlqin uzunligi bilan kristall panjaralar doimiysining bir-biriga yaqinligi rentgen nurlarining kristallardagi difraksiyasini kuzatishga imkon beradi. Rentgen nurlari kristallar orqali oʻtganda koʻp oʻlchamli panjaralar difraksiyasi sodir boʻladi. Difraksion maksimumlarni linzasiz kuzata olish uchun rentgen nurlari dastasi gʻoyat ingichka qilib olinadi. Kristall panjaradagi maʼlum toʻlqin uzunligiga tegishli maksimumlarni hisoblash usulini rus fizik kristallografi G. V. Vulf va U. L. Bregg bir-biridan mustaqil ravishda taklif etganlar (1913). Bu usul Bregg—Vulf sharti deb ataladi.
Rentgen nurlari difraksiyasi d.dan kristall panjara tipini va uning doimiysini aniqlashda kristall panjara tipi va doimiysi maʼlum boʻlsa, rentgen nurlarining toʻlqin uzunliklarini aniqlashda foydalaniladi.[1]