Протокол

на Александър Мирославов Маринов 8456

Опитна проверка на закона на Мозли

Теоретична част

Рентгеновите лъчи възникват при облъчване на материално тяло с ускорени електрони (50-100keV). Това фотонно лъчение, с дължина на вълната от 10^-3nm до 100nm, е два вида: спирачно и характеристично.

Спирачното лъчение не зависи от материала на облъчваното тяло, а само от енергията на електроните. Неговия спектър е непрекъснат и то възниква при спирането на електроните във веществото.

Характеристичното лъчение възниква над определена прагова енергия на електроните, зависеща от материала на анода, и се проявява като дискретни интензивни линии върху непрекъснатия спектър. Честотите на тези линии са характеристика за всеки елемент и отразяват структурата на атома му.

Характеристичното лъчение възниква при ваканция (дупка) в дълбоките електронни слоеве. Ваканцията се запълва от електрон от по-високо разположен слой, като разликата в енергиите се излъчва (с определена вероятност) във вид на електромагнитен квант, а ваканцията се премества в по-горен слой. Процеса на запълване на дупката се повтаря и така тя се придвижва все по-нагоре по нивата на атома, а излъчването на целия характеристичен спектър на елемента е свързано с нейното движение. Така изследването на характеристичното лъчение дава пряка имформация за вътрешната структура на атома.

Според приетите означения К-рентгенови линии възникват при запълване на К-слоя, L-линии при запълване на L-слоя и т.н.

Закон на Мозли. Пръв Мозли прави пълно и систематично изследване на характеристичните линии на почти всички елементи и установява, че енергията на К-рентгеновата линия е пропорционална на (Z-1)², като с се означават линиите, възникнали при преход на ваканцията към съседен слой, а с - линиите, свързани с преход на ваканцията в слоя над съседния. Всъщност Мозли измерва дължината на вълната , за която установява следната зависимост:

или (Z - 1),

където R е константата на Ридберг. Следователно: