Mössbauer effekti. Rezonans yutilishi Yorug'likning rezonans yutilishi

guruch. 4, b) agar
manba va absorber kimyoviy jihatdan bir xil bo'lmasa yoki taqsimot
bo'lsa elektr zaryadi (https://goaravetisyan.ru/uz/open-library---
otkrytaya-biblioteka-uchebnoi-informacii-potencial-energiya/)

---

yadroda yer va qoʻzgʻaluvchan holatlar bir xil emas (qarang Atom
yadrolarining izomeriyasi). Bu shunday deyiladi. izomer yoki kimyoviy
siljish yadro mintaqasidagi elektron zichligiga mutanosib boʻlib,
uning kattaligi qattiq jismlardagi atomlarning kimyoviy
bogʻlanishining muhim xarakteristikasi hisoblanadi (qarang Kristallar
kimyosi). Ushbu siljishning kattaligi bo'yicha kimyoviy bog'lanishning
ionli va kovalent tabiati, kimyoviy birikmalardagi atomlarning
samarali zaryadlari, molekulalarni tashkil etuvchi atomlarning elektr
manfiyligi va boshqalarni hukm qilish mumkin. Kimyoviy siljishlarni
o'rganish atom yadrolarida zaryad taqsimoti haqida ham ma'lumot
olish imkonini beradi.
Qattiq jismlar fizikasi uchun Myossbauer effektining muhim
xarakteristikasi uning ehtimoli hamdir. Myossbauer effektining
ehtimolini va uning haroratga bog'liqligini o'lchash qattiq jismlardagi
atomlarning o'zaro ta'sirining xususiyatlari va kristall panjaradagi
atomlarning tebranishlari haqida ma'lumot olish imkonini beradi.
Mössbauer effektidan foydalanadigan o'lchovlar juda tanlangan,
chunki har bir tajribada rezonansli yutilish faqat bitta turdagi yadrolar
uchun kuzatiladi. Usulning bu xususiyati yadrolarida Mössbauer

---

effekti kuzatiladigan atomlar aralashmalar ko'rinishidagi qattiq
moddalarning bir qismi bo'lgan hollarda Mössbauer effektidan
samarali foydalanish imkonini beradi. Mössbauer effekti 41
elementning nopoklik izotoplarining elektron holatlarini o'rganish
uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi; ular orasida eng yengili 40 K, eng
og'irligi 243 At.
Lit.: Mossbauer effekti. Shanba. Art., ed. Yu.Kagan, M., 1962;
Mössbauer R., RK effekti va uning aniq o'lchovlar uchun ahamiyati,
to'plamda: Fan va insoniyat, M., 1962; Frauenfelder G., Mossbauer
effekti, trans. ingliz tilidan, M., 1964; Wertheim, G., The Mössbauer
effekti, trans. ingliz tilidan, M., 1966; Spinel, V.S., Kristallardagi
gamma nurlarining rezonansi, Moskva, 1969; Kimyoviy ilovalar
(https://goaravetisyan.ru/uz/kakoi-sostav-u-bertoletovoi-soli-
bertoletova-sol-himicheskie/) Mössbauer spektroskopiyasi, trans.
ingliz tilidan, ed. V. I. Goldanskiy [va boshqalar], M., 1970; Mossbauer
effekti. Shanba. maqolalar tarjimalari, ed. N. A. Burgov va V. V.
Sklyarevskiy, trans. ingliz, nemis, M., 1969 dan.
N. N. Delyagin.

---

Guruch. 3. Myossbauer spektrometrining soddalashtirilgan sxemasi;
g-kvant manbai mexanik yoki elektrodinamik qurilma yordamida
absorberga nisbatan v tezlik bilan o'zaro harakatga keltiriladi. G-
nurlanish detektori yordamida absorberdan oʻtuvchi g-kvantlar oqimi
intensivligining tezligi v ga bogʻliqligi oʻlchanadi.

---

---

Guruch. 4-rasm. g-kvantaning Myossbauer rezonansli yutilish
spektrlari: I - absorberdan o'tgan g-kvantalar oqimining intensivligi, v -
g-kvant manbasining tezligi; a - bitta emissiya va yutilish chiziqlari, v
= 0 da bir-biriga nisbatan siljimaydi; b - izomerik yoki kimyoviy chiziq
siljishi. Siljish d yadro mintaqasidagi elektron zichligiga proporsional
bo'lib, qattiq jismdagi atomlarning kimyoviy bog'lanish
xususiyatlariga qarab o'zgaradi; c - 57 Fe, 119 Sn, 125 Te va
boshqalar izotoplari uchun kuzatilgan to'rt kutupli dublet. D bo'linishi
gradientga proportsionaldir. elektr maydoni
(https://goaravetisyan.ru/uz/osnovnye-formuly-elektrostatiki-
elektrostatika-osnovnye-ponyatiya/) yadro mintaqasida: r - magnit

---

tartibli materiallar uchun yutilish spektrlarida kuzatiladigan magnit
gipernozik struktura. Strukturaning tarkibiy qismlari orasidagi
masofa kuchlanish bilan mutanosibdir magnit maydon
(https://goaravetisyan.ru/uz/za-schet-chego-formiruetsya-magnitnyi-
moment-magnitnyi-moment/) qattiq jismdagi atomlarning
yadrolariga ta'sir etuvchi.
Guruch. 1. g-kvantlarning emissiya va rezonansli yutilish jarayonlarini
sxematik tasvirlash; nurlantiruvchi va yutuvchi yadrolar bir xil,
shuning uchun ularning qo'zg'aluvchan holatlari E" va E"" energiyalari
teng.

---

Guruch. 2. E g o'tish energiyasiga nisbatan emissiya va yutilish
chiziqlarining siljishi; G - chiziq kengligi.
Atomlar, ayniqsa, asosiy holatdan unga eng yaqin qo'zg'aluvchan
holatga o'tishga mos keladigan chastotali yorug'likni intensiv
ravishda o'zlashtiradi. Bu hodisa rezonans yutilish deb ataladi. Keyin
asosiy holatga qaytib, atomlar rezonans chastotasining fotonlarini
chiqaradi. Tegishli nurlanish rezonans nurlanish yoki rezonans
floresans deb ataladi. Rezonansli floresans hodisasi 1904 yilda R.
Vud tomonidan kashf etilgan. Vud natriy bug'i natriyning sariq
chizig'iga mos keladigan yorug'lik bilan nurlantirilganda, bir xil to'lqin

---

uzunligidagi nurlanishni chiqarib, porlashni boshlaganini aniqladi.
Keyinchalik ko'plab boshqa holatlarda simob bug'ida shunga
o'xshash porlash kuzatildi. Rezonansli yutilish tufayli floresan
moddadan o'tgan yorug'lik zaiflashadi.
Atomlar kabi atom yadrolari (https://goaravetisyan.ru/uz/delenie-
urana-delenie-atomnyh-yader-delenie-yadra-urana-skolko/) diskret
energiya darajalariga ega, ularning eng pasti normal deb ataladi,
qolganlari hayajonlanadi. Ushbu darajalar orasidagi o'tish qisqa
to'lqinli elektromagnit nurlanishning paydo bo'lishiga olib keladi, bu -
nurlar deb ataladi (70-§ ga qarang). -nurlari uchun ko'rinadigan
yorug'likda kuzatilgan atom rezonans floresansiga o'xshash yadro
rezonans floresansi hodisasi mavjudligini kutish mumkin. Biroq,
uzoq vaqt davomida - nurlari bilan rezonansli floresansni kuzatish
mumkin emas edi. Ushbu muvaffaqiyatsizliklarning sababi
quyidagicha. 30-§da kvant tizimining ikki holat o'rtasida o'tishiga
mos keladigan emissiya chizig'i va yutilish chizig'i bir-biriga nisbatan
siljiganligi ko'rsatilgan, bu erda R - (30.10) formula bilan aniqlangan
orqaga qaytish energiyasi. Ko'rinadigan yorug'lik uchun siljish chiziq
kengligidan kichikroq bo'lgan ko'plab buyurtmalardir, shuning uchun

---

emissiya va yutilish chiziqlari amalda bir-biriga mos keladi. -nurlari
holatida vaziyat boshqacha. -fotonning energiyasi va impulsi
ko'rinadigan yorug'lik fotoninikidan ko'p marta katta. Shuning uchun,
orqaga qaytish energiyasi R ham ancha katta, bu holda uni
quyidagicha yozish kerak:
yadroning massasi qayerda.
-nurli spektroskopiyada chastotalar o'rniga energiyadan foydalanish
odatiy holdir. Shuning uchun spektral chiziqning kengligi,
chiziqlarning siljishi va boshqalarni energiya birliklarida ifodalaymiz,
buning uchun tegishli chastotalarni Plank doimiysiga ko'paytiramiz.
Ushbu birliklarda spektral chiziqning tabiiy kengligi G qiymati (30.2-
formulaga qarang), emissiya va yutilish chiziqlarining siljishi - qiymat
bilan va chiziqning Doppler kengayishi - qiymat bilan tavsiflanadi.
(qarang (30.14)).

---

-kvantlarning energiyasi odatda dan to gacha bo'lgan diapazonda
bo'ladi (bu diapazondagi chastotalarga va to'lqin uzunliklariga to'g'ri
keladi). Massasi 100 ga teng bo'lgan holat uchun orqaga qaytish
energiyasi R ni hisoblaylik). Qiymat bo'ladi. Shuning uchun (50.1) ga
muvofiq
va chiziq siljishi 2R bo'ladi.
G spektral chiziqlarning tabiiy kengligi (30.1) formula bilan
aniqlanadi. Yadrolarning qo'zg'aluvchan holatlarining odatiy umri . Bu
umrga to'g'ri keladi
Massaga ega yadrolar uchun o'rtacha tezlik
(https://goaravetisyan.ru/uz/kak-naiti-rasstoyanie-znaya-skorost-i-
vremya-formula-nahozhdeniya-znachenii/) xona haroratida issiqlik
harakati taxminan 300 m / s ni tashkil qiladi. Ushbu tezlikda Doppler
chiziq kengligi c qiymatga ega
((50.2) formulaga qarang).

---

G ning va biz tomonidan olingan qiymatlarini taqqoslash, xona
haroratida yadrolar chiqaradigan spektral chiziqlarning kengligi
asosan Doppler kengligi bilan belgilanadi va taxminan 0,2 eV ni
tashkil qiladi degan xulosaga keladi. Emissiya va yutilish
liniyalarining siljishi uchun biz qiymatni oldik . Shunday qilib, hatto
100 keV energiyaga ega bo'lgan nisbatan yumshoq nurlar uchun ham
emissiya va yutilish chiziqlarining siljishi spektral chiziqning kengligi
bilan bir xil tartibda bo'ladi. Foton energiyasi ortib borishi bilan R
tezroq o'sadi (qarang (50.1)) D ga nisbatan (bu (50.2) ga
proportsional). Shaklda. 50.1 -fotonlar uchun odatiy naqshni
ko'rsatadi, ko'rsatadi o'zaro tartibga solish
(https://goaravetisyan.ru/uz/ugol-mezhdu-pryamymi-prosteishie-
zadachi-s-pryamoi-na-ploskosti/) emissiya va yutilish liniyalari.
Ko'rinib turibdiki, chiqarilgan fotonlarning faqat kichik bir qismi
(ularning nisbiy soni emissiya chizig'ining tegishli ordinatalari bilan
belgilanadi) rezonansli yutilishni boshdan kechirishi mumkin va
ularning yutilish ehtimoli kichik (bu ehtimollik fotonlarning
ordinatalari bilan belgilanadi). assimilyatsiya chizig'i).

---

1958 yilgacha -nurlarining rezonansli yutilishini -nurlanish manbai
yutish moddaga qarab v tezlikda harakatlanadigan asboblar
yordamida kuzatish mumkin edi. Bunga radioaktiv moddani
aylanuvchi diskning chetiga joylashtirish orqali erishildi (50.2-rasm).
Disk g-nurlarini yutadigan katta qo'rg'oshin qalqoni ichida edi.
Radiatsiya nuri tor kanal orqali chiqib, yutuvchi materialga tegdi.
Absorber orqasiga o'rnatilgan g-kvant hisoblagichi absorberdan
o'tgan nurlanishning intensivligini qayd etdi. Doppler effekti tufayli
manba chiqaradigan g-nurlarining chastotasi ortdi, bu erda v -
manbaning absorberga nisbatan tezligi. Diskning aylanish tezligini
to'g'ri sozlash orqali hisoblagich tomonidan o'lchangan g-nurlarining
intensivligining pasayishi bilan aniqlangan rezonansning yutilishini
kuzatish mumkin.
1958 yilda R. L. Mössbauer -nurlarining yadroviy rezonansli yutilishini
(iridiyning izotopi bilan) tekshirdi. massa raqami
(https://goaravetisyan.ru/uz/kak-poschitat-massu-yadra-atoma-
massa-yadra-i-massovoe-chislo-massa/) 191; § 66-ga qarang).
Tegishli o'tishning energiyasi 129 keV, orqaga qaytish energiyasi va

---

xona haroratida Doppler kengayishi . Shunday qilib, emissiya va
yutilish chiziqlari qisman bir-biriga mos keladi va rezonansli yutilish
kuzatilishi mumkin. Absorbtsiyani kamaytirish uchun Mössbauer
manba va absorberni sovutishga qaror qildi va shu yo'l bilan Doppler
kengligini va shuning uchun chiziqning bir-biriga mos kelishini
kamaytirishga umid qildi. Biroq, kutilgan pasayish o'rniga, Mössbauer
rezonans yutilishning o'sishini aniqladi.
Mössbauer o'rnatishni yaratdi, unda manba va absorber suyuq geliy
bilan sovutilgan vertikal trubka ichiga joylashtirilgan. Manba uzun
o'zaro tayoqning uchiga biriktirilgan.
Ushbu sozlash bilan ishlagan Mössbauer soniyasiga bir necha
santimetr chiziqli manba tezligida rezonans yutilishning yo'qolishini
kuzatdi. Tajriba natijalari shuni ko'rsatdiki, sovutilgan 1911 yilda -
nurlarining emissiya va yutilish chiziqlari bir-biriga to'g'ri keladi va
tabiiy kenglik G ga teng juda kichik kenglikka ega. Bu elastiklik
hodisasi (ya'ni, o'zgarish bilan birga kelmaydi). tananing ichki
energiyasi) -kvantlarning emissiyasi yoki yutilishi Mössbauer effekti
deb ataladi.

---

Ko'p o'tmay, Mössbauer effekti bir qator boshqa moddalarda ham
topildi. Yadro diqqatga sazovordir, chunki uning ta'siri sovutishga
hojat qolmaydigan haroratgacha kuzatiladi. Bundan tashqari, u juda
kichik tabiiy chiziq kengligi bilan ajralib turadi.
Keling, Mössbauer effektining jismoniy mohiyatini ko'rib chiqaylik.
Kristal panjara joyida joylashgan yadro tomonidan -kvant
chiqarilganda, o'tish energiyasi printsipial jihatdan -kvant, kvantni
chiqargan yadro, butun qattiq jism va nihoyat, panjara tebranishlari
o'rtasida taqsimlanishi mumkin. Ikkinchi holda, -kvant bilan birga
fononlar paydo bo'ladi. Keling, ushbu imkoniyatlarni tahlil qilaylik.
Yadroning panjaradagi o'rnini tark etishi uchun zarur bo'lgan energiya
kamida eV ni tashkil qiladi, orqaga qaytish energiyasi R esa
elektronvoltning o'ndan bir qismidan oshmaydi. Shuning uchun
yadrosi -kvant chiqaradigan atom panjaradagi o'rnini o'zgartira
olmaydi. Butun qattiq jism olishi mumkin bo'lgan teskari energiya
juda kichik, shuning uchun uni e'tiborsiz qoldirish mumkin (bu
energiyani (50.1) yadro massasini tananing massasiga almashtirish
orqali aniqlash mumkin). Shunday qilib, o'tish energiyasi faqat -kvant

---

va fononlar o'rtasida taqsimlanishi mumkin. Agar panjaraning
tebranish holati o'zgarmasa va -kvant o'tishning barcha energiyasini
oladigan bo'lsa, Myossbauer o'tishi sodir bo'ladi.
Demak, kristall panjaraning tugunida joylashgan yadro tomonidan -
kvant chiqarilganda yoki yutilganda ikkita jarayon sodir bo'lishi
mumkin: 1) panjara tebranish holatining o'zgarishi, ya'ni fononlarning
qo'zg'alishi, 2) -kvant impulsi butun panjaraga, uning tebranish
holatini o'zgartirmasdan, ya'ni -kvantning elastik emissiyasi va
yutilishi. Bu jarayonlarning har biri ma'lum bir ehtimollikka ega, uning
qiymati kristallning o'ziga xos xususiyatlariga, energiya - kvant va
haroratga bog'liq. Haroratning pasayishi bilan elastik jarayonlarning
nisbiy ehtimoli ortadi.
Noelastik jarayonlarda energiya - panjara tebranishlarining maksimal
chastotasi 0 ga teng bo'lgan fononlar asosan Debay harorati
qo'zg'atilishi kerakligini ko'rsatish oson; § 48-ga qarang).

---

Chastotaning o'zgarishi to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi ((48.3)
formuladan keyingi paragrafga qarang). Bunday holda, qo'shni
atomlar antifazada harakat qiladilar, bu -kvant atomi chiqaradigan
barcha orqaga qaytish energiyasini R qabul qilganda va keyin qo'shni
atomga urilganda sodir bo'lishi mumkin. Uzunroq to'lqinlarni (pastki
chastotalarni) qo'zg'atish uchun bir vaqtning o'zida bir nechta
atomlarni harakatga keltirish kerak, bu ehtimoldan yiroq. Shunday
qilib, alohida atomning radioaktiv parchalanishida olingan orqaga
qaytish energiyasi R maksimal chastotaning fonon energiyasiga teng
yoki undan katta bo'lsa, panjara tebranishlarining qo'zg'alish ehtimoli
yuqori bo'ladi:
U . Shuning uchun, o'lchanadigan rezonansli yutilishni olish uchun,
sovutish yordamida panjara tebranishlarini qo'zg'atish ehtimolini
kamaytirish kerak. U . Shu sababli, hatto xona haroratida ham
yadroviy o'tishlarning sezilarli qismi elastik tarzda sodir bo'ladi.
Shaklda. 50.3 -kvantlarning emissiyasi va yutilishining tipik
spektrlarini ko'rsatadi (E - energiya - kvant,

---

Intensivlik, R - o'rtacha orqaga qaytish energiyasi).
Ikkala spektrda elastik jarayonlarga mos keladigan amalda bir-biriga
mos keladigan juda tor chiziqlar mavjud. Ushbu chiziqlar panjaraning
tebranish holatining o'zgarishi bilan kechadigan jarayonlar tufayli
keng siljishli chiziqlar fonida joylashgan. Haroratning pasayishi bilan
fon zaiflashadi va elastik jarayonlarning ulushi ortadi, lekin hech
qachon birlikka erishmaydi.
Mössbauer effekti ko'plab ilovalarni topdi. DA yadro fizikasi
(https://goaravetisyan.ru/uz/yadernaya-fizika-sostav-yadra-fiziki-
atomnogo-yadra-sostav-i-harakteristiki-yadra/) yadrolarning
qoʻzgʻaluvchan holatlarining umrini (G hisobida) topish, shuningdek,
yadrolarning spin, magnit moment va elektr toʻrtpol momentini
aniqlash uchun ishlatiladi. Qattiq jismlar fizikasida Myossbauer
effekti kristall panjara dinamikasini oʻrganish va kristallardagi ichki
elektr va magnit maydonlarni oʻrganish uchun ishlatiladi.

---

Mössbauer chiziqlarining juda kichik kengligi tufayli harakatlanuvchi
manba usuli energiyani - kvantlarni 15-chi muhim raqamning katta
nisbiy aniqligi bilan o'lchash imkonini beradi). Bu holat amerikalik
fiziklar Pound va Rebka tomonidan umumiy nisbiylik nazariyasi
tomonidan bashorat qilingan foton chastotasining gravitatsion qizil
siljishini aniqlash uchun ishlatilgan. Kimdan umumiy nazariya
(https://goaravetisyan.ru/uz/god-rozhdeniya-einshteina-biografiya-
einshteina-zhizn-posle-obshchei/) Nisbiylik fotonning chastotasi
tortishish potentsialining o'zgarishi bilan o'zgarishi kerakligini
anglatadi. Buning sababi, foton o'zini tortishish massasi teng bo'lgan
zarracha kabi tutadi (1-jildning 71-bandiga qarang). Shuning uchun,
kuch g bilan tavsiflangan bir xil tortishish maydonidan o'tganda, yo'l l
kuch yo'nalishiga qarama-qarshi yo'nalishda, foton energiyasi
kamayishi kerak Shuning uchun foton energiyasi teng bo'ladi.
tortishish potentsialining o'zgarishi qayerda. Biz olingan formula bir
jinsli tortishish maydonida harakatlanuvchi foton uchun ham amal
qiladi (bu holda, .

---

Yulduzlardan Yerga kelayotgan yorug'lik bu yoritgichlarning kuchli
jozibali maydonini yengib chiqadi. Yer yaqinida esa u faqat juda zaif
tezlanish maydonini boshdan kechiradi. Shuning uchun yulduzlarning
barcha spektral chiziqlari spektrning qizil uchi tomon biroz siljishi
kerak. Gravitatsion qizil siljish deb ataladigan bu siljish astronomik
kuzatishlar bilan sifat jihatidan tasdiqlangan.
Pound va Rebka bu hodisani yer sharoitida aniqlashga harakat
qilishdi. Ular -nurlanish manbasini va absorberni bir-biridan 21 m
masofada joylashgan baland minoraga joylashtirdilar (50.4-rasm).
Bu masofani bosib o'tishda -foton energiyasining nisbiy o'zgarishi
faqat
Bu o'zgarish yutilish va emissiya chiziqlarining nisbiy siljishiga olib
keladi va rezonansli yutilishning biroz zaiflashishi sifatida namoyon
bo'lishi kerak. Effektning o'ta kichikligiga qaramay (siljish 10-2 chiziq
kengligida edi), Pound va Rebka uni etarli darajada aniqlik bilan
aniqlashga va o'lchashga muvaffaq bo'lishdi. Ularning natijasi
nazariya tomonidan bashorat qilinganidan 0,99 ± 0,05 ni tashkil etdi.

---

Shunday qilib, mavjudligini ishonchli isbotlash mumkin edi
gravitatsion siljish (https://goaravetisyan.ru/uz/krasnoe-
smeshchenie-spektralnyh-linii-gravitacionnoe-krasnoe-
smeshchenie/) yer usti laboratoriyasi sharoitida fotonlarning
chastotalari.
Aytaylik, tarkibida bir xil atomlar (va yadrolar) bo'lgan ikkita namuna
mavjud (biz shartli ravishda birinchi manba-emitterni, ikkinchisini -
nurlanishni qabul qiluvchi-yutuvchini ko'rib chiqamiz). Bu yerning
energiya darajalarining holatini anglatadi 
E zhn va hayajonlanganmi?
ulardagi holatlarning qo'zg'alishi bir xil. Bundan tashqari, birinchi
namunadagi yadrolarning qo'zg'aluvchan holatini boshlash usuli bor
deb faraz qilaylik, ya'ni. mos keladigan energiya o'tishlari tufayli uni
chiqarilgan kvantlar (elektromagnit to'lqinlar) manbaiga aylantiring.
Radiatsiya energiyasi bo'lgan manbaning spektral chizig'i 
E ut6 - E
asosiy \u003d AE chastota bo'yicha
shkala u = chastotada bo'ladi ^ ° h6 da 
-. baholash mumkin

---

ushbu spektral chiziqning tabiiy kengligi G (ya'ni, noaniqlik
munosabati bilan aniqlanadigan (8.2-kichik bo'limga qarang) va
eksperimental uskunaga bog'liq bo'lmagan minimal kenglik). Ushbu
baholash va olish uchun (8.6) munosabatidan foydalanamiz
Bu erda D ideal spektral chiziqning yarmi balandligidagi kengligiga
mos keladigan qiymat, t esa yadroning qo'zg'aluvchan holatdagi
xarakterli umri hisoblanadi.
Spektral chiziqning tabiiy kengligining o'tish energiyasining qiymatiga
nisbati (masalan, Co 57 -> Fe 57 rezonansli o'tish uchun):
Bu nisbiy nuqtai nazardan bunday spektral chiziqning juda tor
ekanligini ko'rsatadi.

---

Agar hozir bu nurlanish ikkinchisiga, birinchisiga o'xshash namunaga
yo'naltirilgan bo'lsa, rezonans shartlarining bajarilishi tufayli unda
teskari hodisa sodir bo'lishi kerak, ya'ni. rezonansli yutilish.
Haqiqatan ham, chiqarilgan y-kvantaning energiyasi energiyalar
farqiga to'liq mos keladimi? vshb - 
E zhn. Biroq, bu rezonansni
buzadigan kamida ikkita omil mavjud. Birinchi omil - y-kvantni
chiqarishda yadro boshdan kechiradigan orqaga qaytish. Keling,
energiya qiymatini aniqlaylik 
R qaytadi.
Tinch holatda bo'lgan erkin yadrolar modelida impulsning saqlanish
qonuni qo'zg'atilgan holatda yadroning energiya o'tishidan oldin
nolga teng bo'lgan impulsi yadroning umumiy impulsiga va
emissiyadan keyingi radiatsiya kvantiga teng bo'lishini talab qiladi,
ya'ni. 
p, = p i(kvant impulsi ga teng p t \u003d E y / s, qayerda E y -
kvant energiyasi; 
bilan - yorug'lik tezligi). Shunday qilib
Qiymat 
R, qoida tariqasida, rezonans effektini kuzatish uchun mos
bo'lgan barcha yadrolar uchun G dan katta kattalikdagi bir nechta
tartiblar (oldin ko'rib chiqilgan misolda, 
R/Y- 10 5). Taqqoslash uchun
shuni ta'kidlaymizki, energiyalari -1-10 eV bo'lgan, tabiiy kengligi G -

---

10 -8 eV qiymatiga ega bo'lgan optik elektron o'tishlarda yadroviy
holat bilan taqqoslanadigan bo'lsak, atom tizimining orqaga qaytish
energiyasi. hisoblanadi 
R- 10 -9 -10 -p eV, ya'ni. ahamiyatsiz (tabiiy
kenglik bilan solishtirganda) qiymat 
R/T
Yadro energiyasiga o'tishda orqaga qaytish mavjudligi sababli, erkin
yadroning spektral emissiya chizig'i energiya shkalasi bo'ylab
energiya qiymatiga siljiydi. 
R uni kamaytirish yo'nalishi bo'yicha
qaytadi. O'z-o'zidan bu siljish kichik, ayniqsa kvant energiyasi (10 4
eV) bilan solishtirganda, lekin spektral chiziqning tabiiy kengligi (10
-8 eV) bilan solishtirganda katta. Xuddi shunday, yutilish spektral
chizig'i ham siljiydi (chunki bu erda ham yutuvchi yadroning orqaga
qaytish energiyasini hisobga olish kerak), lekin yuqori energiyalarga
(orqaga qaytish "aksincha", ya'ni. salbiy belgi
(https://goaravetisyan.ru/uz/polozhitelnye-cherty-haraktera-v-
muzhchinah-i-zhenshchinah/)). Tabiiy kengligi ~10 -8 eV bo'lgan
chiziqlar 2 ga uzoqlashadi 
R\u003d 10 _3 e (9.10-rasm). Shunday
qilib, ma'lum bo'lishicha, ko'rib chiqilayotgan sharoitlarda spektral
chiziqlarning bir-birining ustiga chiqishi deyarli yo'q (rezonans sharti
bajarilmaydi) va shuning uchun rezonans yutilish mavjud emas.

---

Guruch. 9.10.
Rezonansni kuzatishga xalaqit beradigan ikkinchi omil atomlarning
issiqlik harakatidir. Har xil yadrolar tasodifiy termal harakatda y-
kvantlarni chiqarishi mumkin. Bunday holda, Doppler effektining
xaotik namoyon bo'lishi natijasida (1.5.2.2 va 2.8.4-kichik bo'limlarga
qarang) emissiya va yutilish chiziqlari kengayadi (9.10-rasmda
ko'rsatilgan kenglikgacha). 
D), bundan tashqari, xona haroratida bu
kengayish chiziqlarning tabiiy kengligidan ancha katta (9.10-
rasmdagi tor chiziqlar). Natijada, faqat spektral chiziqlarning
"dumlari" qisman bir-biriga yopishishi mumkin (9.10-rasmdagi nuqtali
joylar) va yutilish kutilgan ta'sirdan ahamiyatsiz bo'ladi.

---

Agar manba yadrolari va absorber yadrolari qattiq jismga, masalan,
kristall panjaraga kiritilsa, butunlay boshqacha manzara kuzatiladi.
Bunday holda, tahlil butun kristalni yopiq tizim sifatida ko'rib chiqishi
kerak. Ta'sir nazariyasi (kristaldagi atomlarning bog'lanish
energiyasidan past bo'lgan y-kvant energiyalarida) y-kvantning
yadrolaridan biri chiqarilganda ikkita imkoniyatni amalga oshirish
mumkinligini ko'rsatadi. Birinchi imkoniyat - kristallda yaratish elastik
to'lqin (https://goaravetisyan.ru/uz/uravnenie-stoyachei-volny-
cherez-sinus-effekty-slozheniya-voln-stoyachie/), kollektiv qo'zg'alish
- fonon (2.9.5-kichik bo'limga va keyinroq 10.3.1-ga qarang), u o'zi
bilan y-kvantning ortiqcha energiyasini olib ketadi. Bu tarqoq
"rezonanssiz" kvantdir. Yana bir imkoniyat y-kvantning emissiyasi
bo'lishi mumkin, bunda orqaga qaytish energiyasi butun kristallga
o'tkaziladi (fononlarni qo'zg'atmasdan yutilish). Bu holda, (9.58)
formulada yadro massasi o'rniga orqaga qaytish energiyasi 
t men, y-
kvant chiqargan bo'lsa, endi biz makroskopik massani
almashtirishimiz kerak 
(men) kristall bo'lsa, unda qaytish amalda
nolga teng bo'ladi va y-kvantning energiyasi energiya farqiga teng
bo'ladi.

---

?„ozb - 
Eosn- To'g'ridan-to'g'ri kristallga o'rnatilgan yadroning
nurlanishi hisobga olinganligi sababli, termal harakat tufayli Doppler
kengayishi ham erkin yadrolarga nisbatan kichikdir. Natijada,
emissiya va yutilish chiziqlari deyarli tabiiy kenglikgacha torayadi,
ularning joylari bir-birining ustiga chiqadi (maksimallar mos keladi) -
rezonans paydo bo'ladi.
atomlarning termal tebranishlari paytida yadrolarning muvozanat
holatidan siljishining o'rtacha kvadrati bu erda (kvantlarni chiqarish
yo'nalishi bo'yicha - o'q bo'ylab) 
Oh)
Qattiq jismda g-kvantning rezonansli yutilish hodisasini birinchi
marta nemis fizigi R. Myossbauer 1958 yilda kashf etgan va
effektning o'zi uning nomi bilan ataladi. Ta'siri 
y-nurlarining
qaytarilmasdan emissiyasi va rezonansli yutilishida. Lamb va
Myossbauer tomonidan ishlab chiqilgan nazariyaga ko'ra, Mössbauer

---

effekti (yoki Debay-Valler omili) ehtimoli deb ataladigan rezonansli
(yoki so'rilgan) gamma kvantlar sonining ularning umumiy soniga
nisbati quyidagicha aniqlanadi.
X=- - chiqarilgan (yutilgan) kvantning to'lqin uzunligi.
Ya'ni, ehtimollik /" kristalldagi atomlarning harakatchanligi bilan
bevosita (eksponensial) bog'liq.
Y-nurlarining rezonansli yutilishini tajribada qanday kuzatish
mumkin? Keling, buni rasmda ko'rsatilgan diagramma yordamida
tushuntiramiz. 9.11.

---

Faraz qilaylik, nurlanish manbai va absorberning moddalari bir xil
(ularning elektron-yadro tizimlari bir xil) va bir xil tashqi sharoitda.
Rezonans yutilishning maksimal qiymati nurlanish manbai
absorberga nisbatan tinch holatda bo'lganda kuzatilishi kerak (nisbiy
siljish tezligi 
o= 0). Masalan, manbani absorberga nisbatan
harakatlantirganda, bu rezonansli yutilish Doppler effekti tufayli
radiatsiya energiyasini o'zgartirish orqali osongina o'rnatilishi
mumkin; bu juda past tezliklarni talab qiladi, chunki uni "ajratish"
kerak.
emissiya va yutilish liniyalari 9.11. Kuzatish uchun o'rnatish, oz
miqdorda energiya uchun eksperimental sxemasi
nuyu bir necha G, emas 
R. Mössbauer effekti
--- ~ 10 -12 shartidan A ga nisbatan tezlikni taxmin qilish mumkin 
E s
rezonansni buzishi mumkin bo'lgan manba va absorberning. Ajoyib
raqamlar olinadi (mm/s ning kasrlaridan sm/s gacha) va xulosa: y-
kvanta yorug'lik tezligida tarqalishiga qaramay, past tezlikda nisbiy

---

harakat rezonansni buzadi!
Absorberdan o'tgan nurlanishning intensivligini manbaning
absorberga nisbatan tezligiga qarab o'lchab, yutilish Mössbauer yoki
gamma-rezonans spektri olinadi (yutilish spektri - 9.12-rasm).
Guruch. 9.12. 4 K da olingan FeF 3 antiferromagnitning
eksperimental gamma-rezonans (Mössbauer) yutilish spektri
Y-nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'sirining barcha boshqa
jarayonlari, ular ko'rib chiqilganlarga hamroh bo'ladi, lekin rezonans
xarakterga ega emas, ya'ni. nurlanish manbai va absorberning nisbiy

---

tezligiga bog'liq emas, spektral naqshni buzmaydi va to'g'ridan-to'g'ri
Mössbauer spektrida ko'rinmaydi.
Mössbauer effektiga asoslangan boshqa eksperimental usullar,
xususan, radioaktiv yadrolarni o'z ichiga olgan nurlanish
manbasining o'zidan sinov moddasi sifatida va ba'zi bir standart
moddalarni absorber sifatida ishlatish mumkin. Ushbu turdagi
spektroskopiya deyiladi 
emissiya, shuningdek, tarqoq rezonansli
nurlanish bilan tajribalar va boshqalar.
Mössbauer effektining kimyoviy qo'llanilishi va unga asoslangan
gamma-rezonans spektroskopiyasi kichik bo'limda ko'rib chiqiladi.
Aytaylik, tarkibida bir xil atomlar (va yadrolar) bo'lgan ikkita namuna
mavjud (biz shartli ravishda birinchi manba-emitterni, ikkinchisini -
nurlanishni qabul qiluvchi-yutuvchini ko'rib chiqamiz). Bu yerning
energiya darajalarining holatini anglatadi 
E asosiy va hayajonlangan
E uz6 holatlari ularda bir xil. Bundan tashqari, birinchi namunadagi
yadrolarning qo'zg'aluvchan holatini boshlash usuli bor deb faraz
qilaylik, ya'ni. mos keladigan energiya o'tishlari tufayli uni chiqarilgan

---

kvantlar (elektromagnit to'lqinlar) manbaiga aylantiring. Radiatsiya
energiyasi bo'lgan manbaning spektral chizig'i 
E tzb - E zhn \u003d
AE chastota bo'yicha
shkalasi chastotada bo'ladi. baholash mumkin
ushbu spektral chiziqning tabiiy kengligi G (ya'ni, noaniqlik
munosabati bilan aniqlanadigan (8.2-kichik bo'limga qarang) va
eksperimental uskunaga bog'liq bo'lmagan minimal kenglik). Ushbu
baholash va olish uchun (8.6) munosabatidan foydalanamiz
bu yerda D ideal spektral chiziqning yarmi balandligidagi kengligiga
mos keladigan qiymat, at esa yadroning qo’zg’aluvchan holatda
bo’lgan xarakterli umri hisoblanadi.
Spektral chiziqning tabiiy kengligining o'tish energiyasining qiymatiga
nisbati (masalan, Co 57 -» Fe 57 rezonansli o'tish uchun):
Bu nisbiy nuqtai nazardan bunday spektral chiziqning juda tor
ekanligini ko'rsatadi.

---

Agar hozir bu nurlanish ikkinchisiga, birinchisiga o'xshash namunaga
yo'naltirilgan bo'lsa, rezonans shartlarining bajarilishi tufayli unda
teskari hodisa sodir bo'lishi kerak, ya'ni. rezonansli yutilish.
Haqiqatan ham, chiqarilgan y-kvantaning energiyasi energiyalar
farqiga to'liq mos keladimi? |in6 
- Asosiy. Biroq, bu rezonansni
buzadigan kamida ikkita omil mavjud. Birinchi omil - y-kvantni
chiqarishda yadro boshdan kechiradigan orqaga qaytish. Keling,
energiya qiymatini aniqlaylik 
R qaytadi.
Tinch holatda bo'lgan erkin yadrolar modelida impulsning saqlanish
qonuni qo'zg'atilgan holatda yadroning energiya o'tishidan oldin
nolga teng bo'lgan impulsi yadroning umumiy impulsiga va
emissiyadan keyingi radiatsiya kvantiga teng bo'lishini talab qiladi,
ya'ni. 
p., = p i(kvant impulsi ga teng p. t=E. f/c, qayerda E y- kvant
energiyasi; 
bilan yorug'lik tezligi). Shunday qilib
Qiymat 
R, qoida tariqasida, rezonans effektini kuzatish uchun mos
bo'lgan barcha yadrolar uchun G dan katta kattalikdagi bir nechta
tartiblar (oldin ko'rib chiqilgan misolda, 
R/G~ 10 5). Taqqoslash
uchun shuni ta'kidlaymizki, energiyalari ~1-10 eV bo'lgan optik

---

elektron o'tishlarda, tabiiy kengligi yadro holati bilan taqqoslanadigan
G ~ 10 -8 eV bo'lsa, atom tizimining orqaga qaytish energiyasi. 
R~ 10
-9 -10 -11 eV, ya'ni. ahamiyatsiz (tabiiy kenglik bilan solishtirganda)
qiymat 
R/T 10 -1, bu quyida tavsiflangan ta'sirlarni hisobga olishdan
chiqarib tashlash imkonini beradi.
Yadro energiyasiga o'tishda orqaga qaytish mavjudligi sababli, erkin
yadroning spektral emissiya chizig'i energiya shkalasi bo'ylab
energiya qiymatiga siljiydi. 
R uni kamaytirish yo'nalishi bo'yicha
qaytadi. O'z-o'zidan bu siljish kichik, ayniqsa kvant energiyasi (10 4
eV) bilan solishtirganda, lekin spektral chiziqning tabiiy kengligi (10
-8 eV) bilan solishtirganda katta. Xuddi shunday, yutilish spektral
chizig'i ham siljiydi (chunki bu erda ham yutuvchi yadroning orqaga
qaytish energiyasini hisobga olish kerak), lekin yuqori energiyalar
tomon (orqaga qaytish "aksincha", ya'ni manfiy belgi bilan). Tabiiy
kengligi ~10 -8 eV bo'lgan chiziqlar 2 ga uzoqlashadi 
R= 10 _3 eV
(9.10-rasm). Shunday qilib, ma'lum bo'lishicha, ko'rib chiqilayotgan
sharoitlarda spektral chiziqlarning bir-birining ustiga chiqishi deyarli
yo'q (rezonans sharti bajarilmaydi) va shuning uchun rezonans
yutilish mavjud emas.

---

Guruch. 9.10.
Rezonansni kuzatishga xalaqit beradigan ikkinchi omil atomlarning
issiqlik harakatidir. Har xil yadrolar tasodifiy termal harakatda y-
kvantlarni chiqarishi mumkin. Bunday holda, Doppler effektining
xaotik namoyon bo'lishi natijasida (1.5.2.2 va 2.8.4-kichik bo'limlarga
qarang) emissiya va yutilish chiziqlari kengayadi (9.10-rasmda
ko'rsatilgan kenglikgacha). 
D), bundan tashqari, xona haroratida bu
kengayish chiziqlarning tabiiy kengligidan ancha katta (9.10-
rasmdagi tor chiziqlar). Natijada, faqat spektral chiziqlarning
"dumlari" qisman bir-biriga yopishishi mumkin (9.10-rasmdagi nuqtali
joylar) va yutilish kutilgan ta'sirdan ahamiyatsiz bo'ladi.

---

Agar manba yadrolari va absorber yadrolari qattiq jismga, masalan,
kristall panjaraga kiritilsa, butunlay boshqacha manzara kuzatiladi.
Bunday holda, tahlil butun kristalni yopiq tizim sifatida ko'rib chiqishi
kerak. Ta'sir nazariyasi (kristaldagi atomlarning bog'lanish
energiyasidan past bo'lgan y-kvant energiyalarida) y-kvantning
yadrolaridan biri chiqarilganda ikkita imkoniyatni amalga oshirish
mumkinligini ko'rsatadi. Birinchi imkoniyat - kristallda elastik
to'lqinning yaratilishi, kollektiv qo'zg'alish - fonon (2.9.5 va keyingi
10.3.1-bo'limga qarang), u o'zi bilan y-kvantning ortiqcha energiyasini
olib ketadi. Bu tarqoq "rezonanssiz" kvantdir. Yana bir imkoniyat y-
kvantning emissiyasi bo'lishi mumkin, bunda orqaga qaytish
energiyasi butun kristallga o'tkaziladi (fononlarni qo'zg'atmasdan
yutilish). Bu holda, (9.58) formulada yadro massasi o'rniga orqaga
qaytish energiyasi 
t men, y-kvant chiqargan bo'lsa, endi biz
makroskopik massani almashtirishimiz kerak 
(men) kristall bo'lsa,
unda qaytish amalda nolga teng bo'ladi va y-kvantning energiyasi
energiya farqiga teng bo'ladi.

---

Evozb - ?osn. To'g'ridan-to'g'ri kristallga o'rnatilgan yadroning
nurlanishi hisobga olinganligi sababli, termal harakat tufayli Doppler
kengayishi ham erkin yadrolarga nisbatan kichikdir. Natijada,
emissiya va yutilish chiziqlari deyarli tabiiy kenglikgacha torayadi,
ularning joylari bir-birining ustiga chiqadi (maksimallar mos keladi) -
rezonans paydo bo'ladi.
Qattiq jismda g-kvantning rezonansli yutilish hodisasini birinchi
marta nemis fizigi R. Myossbauer 1958 yilda kashf etgan va
effektning o'zi uning nomi bilan ataladi. Ta'siri 
y-nurlarining
qaytarilmasdan emissiyasi va rezonansli yutilishida. Lamb va
Myossbauer tomonidan ishlab chiqilgan nazariyaga ko'ra, Mössbauer
effekti (yoki Debay-Valler omili) ehtimoli deb ataladigan rezonansli
(yoki so'rilgan) gamma kvantlar sonining ularning umumiy soniga
nisbati quyidagicha aniqlanadi.

---

qayerda - atomlarning termal tebranishlari paytida yadrolarning
muvozanat holatidan siljishining o'rtacha kvadrati (kvantlarni
chiqarish yo'nalishi bo'yicha - o'q bo'ylab). 
Oh);
Chiqarilgan (yutilgan) kvantning to'lqin uzunligi.
Ya'ni, ehtimollik /" kristalldagi atomlarning harakatchanligi bilan
bevosita (eksponensial) bog'liq.
Y-nurlarining rezonansli yutilishini tajribada qanday kuzatish
mumkin? Keling, buni rasmda ko'rsatilgan diagramma yordamida
tushuntiramiz. 9.11.
Guruch. 9.11.

---

Faraz qilaylik, nurlanish manbai va absorberning moddalari bir xil
(ularning elektron-yadro tizimlari bir xil) va bir xil tashqi sharoitda.
Rezonans yutilishning maksimal qiymati nurlanish manbai
absorberga nisbatan tinch holatda bo'lganda kuzatilishi kerak (nisbiy
siljish tezligi 
va= 0). Masalan, manba absorberga nisbatan harakat
qilganda, bu rezonansli yutilish Doppler effekti tufayli radiatsiya
energiyasini o'zgartirish orqali osongina o'rnatilishi mumkin; bu juda
past tezliklarni talab qiladi, chunki emissiya va yutilish chiziqlarini
"tarqatish" kerak. bir necha G ga teng bo'lgan oz miqdordagi energiya
bilan, lekin emas 
R.
Shartdan
rezonansni yo'q qilishga qodir bo'lgan manba va absorberning nisbiy
harakati tezligini taxmin qilish mumkin. Ajoyib raqamlar olinadi
(mm/s ning kasrlaridan sm/s gacha) va xulosa: y-kvanta yorug'lik

---

tezligida tarqalishiga qaramay, past tezlikda nisbiy harakat
rezonansni buzadi!
Absorberdan o'tgan nurlanishning intensivligini manbaning
absorberga nisbatan tezligiga qarab o'lchab, yutilish Mössbauer yoki
gamma-rezonans spektri olinadi (yutilish spektri - 9.12-rasm).
Guruch. 9.12. 4 K da olingan FeF 3 antiferromagnitning
eksperimental gamma-rezonans (Mössbauer) yutilish spektri

---

Y-nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'sirining barcha boshqa
jarayonlari, ular ko'rib chiqilganlarga hamroh bo'ladi, lekin rezonans
xarakterga ega emas, ya'ni. nurlanish manbai va absorberning nisbiy
tezligiga bog'liq emas, spektral naqshni buzmaydi va to'g'ridan-to'g'ri
Mössbauer spektrida ko'rinmaydi.
Mössbauer effektiga asoslangan boshqa eksperimental usullar,
xususan, radioaktiv yadrolarni o'z ichiga olgan nurlanish
manbasining o'zidan sinov moddasi sifatida va ba'zi bir standart
moddalarni absorber sifatida ishlatish mumkin. Ushbu turdagi
spektroskopiya deyiladi 
emissiya, shuningdek, tarqoq rezonansli
nurlanish bilan tajribalar va boshqalar.
Mössbauer effektining kimyoviy qo'llanilishi va unga asoslangan
gamma-rezonans spektroskopiyasi kichik bo'limda ko'rib chiqiladi.