Waa maxay diffraction X-ray ah?

Maqaalkani waxa uu waxaas oo kale ku tilmaamay diffraction X-ray. Waxa uu sharaxayaa salaysan muuqaal ee this ifafaale iyo codsiga.

horumarinta Technology qalabka cusub

Innovation, nanotechnology - isbedel dunida casriga ah. News ka buuxaan warar ku saabsan waxyaabaha cusub ee Kacaanka. Laakiin dad yar ay ogaadaan waxa weyn saynisyahano hay'adaha cilmi-baarista u baahan tahay si ay u abuuraan ugu yaraan horumar yar ee teknoolajiyada hadda jira. Mid ka mid ah ifafaale aasaasiga ah in lagu caawiyo dadka ku jira, - diffraction X-ray.

shucaaca electromagnetic

Si ay u bilaabaan, waa in la caddeeyo in sida electromagnetic radiation. Qof kasta oo u dhaqaaqin jirka lagu eedeeyay abuuraa laftiisa agagaarka duurka ah electromagnetic. meelahan pervade ku wareegsan oo dhan, xataa meelihii ay meel bannaan oo qoto dheer ma aha lacag la'aan ah iyaga ka. Haddii duurka noocan oo kale ah, rabshooyin periodic in ay yihiin awood u faafinayeen in meel bannaan, waxaa loo yaqaannaa shucaaca electromagnetic. Isticmaalaa in lagu tilmaamo fikradaha sida Milanello, soo noqnoqoshada iyo tamarta. Maxaa tamarta aad maskax cad, iyo Milanello - masaafada u dhaxaysa isku waji (tus, inta u dhaxaysa laba xiga danbow). Milanello sare (oo halkan inta jeer), tamarta yar. Xasuustaan, fikradaha, kuwaas oo u baahan in lagu qeexo waxa si kooban diffraction X-ray iyo si cad u.

spectrum electromagnetic

All kala duwan ee rays electromagnetic haboon cabbirka u gaar ah. Iyada oo ku xidhan Milanello, la kala saaro (ka dheer si ay ugu gaaban):

• hirarka raadiyaha,
• ruxruxo terahertz;
• hirarka infrared;
• Milanello la arki karo;
• Milanello ultraviolet,
• Milanello X-ray,
• gamma shucaaca.

Sidaas darteed, waxaan ku mashquulsan yihiin shucaaca leeyahay Milanello aad u yar iyo tamarta ugu sareeya (sidaas waxaa mararka qaarkood adag loo yeedhay;). Sidaa awgeed, waxaan u timid inaad sharaxaad ka mid ah waxa diffraction X-ray ah.

asal ahaan ka mid ah X-ray

The sare tamarta shucaaca, waa ku sii adkaanaysaa in ay kiimikaysan hesho. Faafinta dab, qofka uu helo wax badan oo shucaac infrared, maxaa yeelay, waa u wareejinaya kulaylka. Laakiin waxaa jiray diffraction X-ray on qaabka aan ollogga ah, waxaa lagama maarmaan ah wax badan oo shaqo adag. Sidaas daraaddeed, noocan oo kale ah shucaac electromagnetic la sii daayo, haddii laga qolof ah la eb, taasoo u dhow xudunta reebtay electron ah. Electrons yihiin kor ku yaal, doonaysaan inaad buuxiso godka, guurka iyo siiyaan photons X-ray. Sidoo kale hoos Fariin culus qayb eedeeyay isagoo miisaan (tus, electrons) soo saaray kuwaas oo rays tamar sare. Sayidka, diffraction X-ray on daaqaddii baraf aad u la socoto kharash ah ee qadar weyn oo ku filan tamarta.

In heer warshadeed, shucaaca waxa ay kala yihiin sida soo socota:

1. cathode The shanqarta electrons tamarta sare.
2. Electronic wajahaya wax anode ah.
3. Electron u xuub caanuhu (shanqarta x-rays).
4. Xaaladdan oo kale, electron ku garaacana xakamaynayay walxaha la kastana falagiisuu dhex hooseeyo eb ee wax anode ah, kaas oo sidoo kale abuuraa X-rays.

Waxa kale oo lagama maarmaan ah in la fahmo in, sida shucaaca kale electromagnetic ee X-ray leedahay kala duwan oo u gaar ah. Waxaa shaki shucaaca this waxaa loo isticmaalaa si ballaaran ku filan. Qof walba waa ogyahay in laf jabtay ama formation ee sanbabada ayaa waxaa raadinaya iyadoo la kaashanayo X-rays.

Crystal-dhismeedka

Haddaba waxaan u imid u dhow waxa hab ka mid ah diffraction X-ray. Si arrintan loo sameeyo, u sharax qaabka adag ee. In sayniska, jidhka adag waxaa lagu magacaabaa walax ee gobolka crystalline ah. Wood, dhoobo ama dhalooyinka adag, laakiin waxa ay ka maqan tahay waxa ugu muhiimsan: qaab wareegsan. Laakiin kiristaalo leeyihiin hantida this la yaab leh. Magaca aad u of this ifafaale ku jira ay nuxurka. First aad u baahan tahay si ay u fahmaan in atamka crystal ayaa la si adag u go'an. Contact u dhaxeeya Darajo qaar ka mid ah barti, laakiin waxay aad uga xoog badan yihiin, si ay atamka ka guuro gudahood ka qaylisay. dhacdooyin noocan oo kale ah u suurtoobin, laakiin waxay saameyn aad u xoog badan dibadda. Tusaale ahaan, haddii crystal biraha in la leexiyo, loo sameeyay in cilladaha dhibic of noocyo kala duwan, oo meelaha qaar la eb baxo kursigiisii, la xirrira meel, in kale - waxaa loo dhaqaaqay in boos qaldan, la xirrira sal-dhigida iin. In baraf laab lumiyo qaab-dhismeedka crystal caato ah, waxaa aad u haleysan, dabacsan. Sidaa darteed, clip ah, taas oo mar unbent, waxaa wanaagsan in aadan isticmaalin, sida biraha laga badiyay xoolahooda.

Haddii atamka waxaa dhab ah oo go'an, iyaga waa la aan meel karaa qaraabo midba midka kale at random sida in cabitaanno ah. Waa in ay isu abaabulaan si ay u yareeyaan tamarta ee wada hadalka. Sayidka, atamka waxaa lagu qabanqaabiyaa daaqaddii. In kasta oo Arrays ku soo bandhigaan set ugu yaraan atamka diyaarin si gaar ah in meesha bannaan ee, - cell unit Quruurado ah. Haddii dhan waxaa ka mid ah baahin, taas oo ah, in la isu geeyo qarkiisa kasta oo kale oo ay socdaan jiho kasta, waxaan ka heli crystal oo dhan. Si kastaba ha ahaatee, waxaa haboon in la xasuusnaado in tani ay tahay - model ah. Kasta crystal dhab ah uu leeyahay iin, iyo turjumidda gebi ahaanba sax ah waa ku dhowaad aan macquul aheyn in la gaaro. xubno xasuusta Silicon Modern u dhow kiristaalo fiican yihiin. Si kastaba ha ahaatee, ay wax soo saarka u baahan yahay xaddi weyn ee tamarta iyo khayraadka kale. In shaybaarka, saynisyahano yihiin dhismayaasha go'an of noocyo kala duwan, laakiin sida caadiga ah, kharashka iyaga ka abuuraya waa mid aad u weyn. Laakiin bal aynu ka fikirno in kiristaalo oo dhan waa ku haboon: jiho kasta oo ka mid ah atamka laga dhisi doonaa at the masaafo la mid ah midba midka kale. Qaab dhismeedka noocan oo kale ah waxaa loo yaqaan daaqaddii.

Baaritaanka qaab dhismeedka kiristaalo

Waxaa sabab u ahaa xaqiiqada waxa ay noqon kartaa diffraction X-ray on kiristaalo. Dhismaha wareegsan kiristaalo abuuraa iyaga in qaar ka mid ah diyaarada taas oo atamka ka badan jiho kale. Mararka qaarkood, kuwaas oo waxaa la siiyaa dhabanada diyaarad daaqaddii, mararka qaarkood - qorshaha ay labada dhinac atamka ka. Diyaarad kasta waxaa loo xilsaaray in ay naqshada. Distance u dhexeeya diyaarado waa mid aad u yar yar, oo ka mid ah si ay dhowr angstroms (xusa angstroms - waa 10 ^-10 m ama 0.1 nanometer).

Si kastaba ha ahaatee, diyaaradaha ee hal jiho ee crystal dhabta kasta, xataa badan oo aad u yar. diffraction X-ray sida hab isticmaalaa xaqiiqda: dhan hirarka in bedelay jihada of diyaaradaha ee hal jiho, waxaa soo koobay, siinta signal saarka ah waa mid cad oo ku filan. Sidaas saynisyahano fahmi karaa waxa meelaha ku yaalaan gudahood baraf diyaarado kuwan, oo loo xukumo on dhismeedka gudaha dhismaha baraf. Si kastaba ha ahaatee, kaliya xogta kuma filna. Waxa intaa dheer in xagal of rabitaan, waxay u baahan yihiin in ay ogaadaan masaafada u dhexeysa diyaaradaha. La'aanteed, waxaad ka heli kartaa kumanaan kun oo daydo kala duwan ee dhismaha, laakiin ma oga jawaabta saxda ah. On sida saynisyahano bartaan oo ku saabsan masaafada u dhexeysa diyaaradaha hoose waxaa ka wada xaajoon doonaa.

ifafaale diffraction

Dhab ahaan baan u siiyey salaysan muuqaal ee diffraction waxa X-ray on daaqaddii aan ollogga ah ee kiristaalo. Si kastaba ha ahaatee, waxaan aan weli sharaxay nuxurka ifafaale ee diffraction. Sayidka, diffraction - isqaloocinta ah hirarka (oo ay ku jiraan electromagnetic) caqabado. Tani waxay ifafaale u muuqataa in ay xadgudub ku ah sharciyada optics toosan, laakiin ma aha. Waa waxa ay xidhiidh dhow la faragelin iyo guryaha la ruxruxo, sida photons. Haddii jidka iftiinka mudan tahay caqabad, sababta oo ah diffraction of photons "eeg" kartaa agagaarka geeska. Ilaa intee in laga daayo jihada toosan faafinta nuurka ku xiran tahay xajmiga xanibaado ah. The yar caqabad ku ah, oo yar yar waa in ay ahaataa dhererka ruxruxo electromagnetic. Taasi waa sababta diffraction X-ray ku kiristaalo hal adigoo isticmaalaya wavelengths gaaban sida: masaafada u dhaxaysa diyaarado waa mid aad u yar, photons indhaha si fudud ma aha "heli iyada oo" u dhaxeeya, iyo kaliya ka muuqataa lagana rujiyey.

fikradda noocan oo kale ah waa run, laakiin waxaa la tixgeliyaa cidhiidhi ee sayniska casriga ah. Si loo kordhiyo ay qeexidda, iyo sidoo kale aqoon guud hirarka hababka joogo daliilka diffraction.

1. Isbeddelka ku dhismeedka da'ayeen la ruxruxo. Tusaale ahaan, xagal ee faafitaanka dogobka ama weecasho ee tirada la ruxruxo ee hirarka jihada qaar ka mid ah door bidayo ballaarinta la ruxruxo. Waa in fasalka this ifafaale la xiriira foorarsiga of hirarka caqabado.
2. hirarka Expansion ee spectrum ah.
3. Sufka kala fogaansho mawjadihii.
4. Diinta dhismeedka wajiga la ruxruxo.

Arrin ku diffraction, wada jir ah ula faragelinta mas'uulka ka ah xaqiiqada ah in jihada of arkaynin dogobka ishaada light at farqiga cidhiidhi iyo gadaashiisa, innagu ma nihin mid ka arki, laakiin dhowr marna iftiinka. The ugu baxo tan dhexe ilaa of farqiga u socday, sare ee amarka. Sidoo kale, marka hooska tijaabo dejinta saxda ah ee cirbada tolidda caadiga ah (si dabiici ah oo khafiif ah) waxa loo kala qaybiyaa guutooyin dhowr ah, kuna waari dhexdeeda irbadda dhab arkay iftiin ugu badnaan, aan ugu yaraan.

formula Bragg

Waxaan hore u soo sheegnay in signal kama dambaysta ah waxaa lagu darayaa ka dhan photons x-ray in ka muuqda ka diyaarado la dhaadhaca la mid ah gudahood baraf. Laakiin qaab-dhismeedka si hufan loo xisaabiyaa ogolaanaya ratio kale oo muhiim ah. Aan waxa uu noqon lahaa tareynin diffraction X-ray. formula Bragg sidan: 2dsinƟ = nλ. Halkan, d - fogaanta u dhaxaysa diyaarado la isku xagal of rabitaan, θ - warqada xagal (Bragg xagal), ama xagal ee dhacdooyinka u diyaarad, n - ka si ah diffraction peak, λ - Milanello. Tan waxaa loo yaqaan sida spectrum X-ray loo isticmaalo helitaanka xogta iyo xagal at kaas oo iftiin ku dhacaa waa, formula this kuu ogolaanayaa inaad si ay u xisaabiso qiimaha d. In yar ka sarreysa waxaan sheegay in aan macluumaadkan si sax ah u helo qaab dhismeedka of arrinta waa wax aan macquul aheyn.

Isticmaalka casriga ah ee diffraction X-ray

Su'aashu waxa ay imanaysaa: waxa xaaladaha u baahan falanqaynta this, culumadu ma run ahaantii laga hubsanayo dhismeedka dunida oo dhan, oo laga yaabo in mabda 'wax soo saarka ee walxaha cusub dadka aan ku lug, nooca natiijada ay Doono? Afar jawaabaha.

1. Haa, waannu og nahay dhulkeenna waa wanaagsan yahay ku filan. Laakiin sanad kasta waxaa jira macdan cusub. Mararka qaarkood waxay xitaa soo jeedin dhismeedka ma shaqeyn doonaan oo aan X-rays.
2. saynisyahano badan ayaa isku dayaya in ay hagaajiyaan guryaha qalabka jira. Waxyaabahani waxaa lagu sakhiray in noocyada kala duwan ee daawada (cadaadis, heerkulka, laser iyo D. sida.). Mararka qaarkood in ay qaab-dhismeedka in aad ku darto ama ka saar xubno ka. Fahmaan waxa Manhajkooda gudaha waqti isku mid ah ka dhacay, diffraction doono X-ray on kiristaalo.
3. Codsiyada qaar ka mid ah (tus, waayo, laser warbaahinta firfircoon, kaararka xusuusta, xubno indhaha nidaamka daawashada) kiristaalo waa in si sax ah isaga waafaqsanaynina. Sidaa darteed, ay qaab-dhismeedka loo tijaabsho la isticmaalayo habka this.
4. diffraction X-ray - taasi waa sida kaliya ee si aad u ogaato sida badan iyo wixii ka dhacay weji Avv in nidaamka multicomponent ah. Tusaalooyinka nidaamyada sida adeegaan hawsha xubno ka ah tiknoolajiyad casri ah dhoobada. Joogitaanka weji loo baahnayn wuxu laga yaabaa in cawaaqib xun.

hawlaha bannaan

Dad badan ayaa la weydiiyay: "Maxay tahay sababta aan u leeyihiin fiirinta weyn orbiting Dhulka, sababta aan ugu baahan nahay rover, haddii aadanaha aan weli xal u ah dhibaatooyinka saboolnimada iyo dagaalka?"

Qof walba ka heli kartaa dood ay "waayo" iyo "ka dhan ah", laakiin waa wax iska cad in Dadka waa in ay ahaadaan riyo.

Sidaa darteed, eegaya xiddigaha, hadda waxaan dhihi karaa hubaal ah in aan ogaado iyaga oo ku saabsan iyo aad u badan oo maalin kasta.

X-rays ee geedi socodka ka dhacda meel, ma gaari dusha sare ee dhulkeenna, waxay u nuugo jawiga. Laakiin qayb ka this ee spectrum ee electromagnetic leedahay wax badan oo ka mid ah xog ku saabsan ifafaale-tamar sare. Sidaa darteed, qalabka, waxbarashada x-ray, waa in loo shisheeya kastana falagiisuu dhex Earth. Idaacadda jira hadda barashada waxyaabaha soo socda:

• haraadiga qarax supernovaer;
• xarumaha of falagyada;
• xiddigaha neutron;
• godadka madow;
• shil oo alaab weyn (falagyada, kooxo falagyada).

Waxa la yaab leh, waayo, a kala duwan ee mashaariicda ay helaan, kuwaas oo saldhigyada waa ay heli karaan ardayda iyo xitaa carruurta dugsiga. Waxay daraasadda ka imanaya meel bannaan oo qoto dheer oo alwaaxdii saqafka haysay x-ray, diffraction, faragelin, spectrum noqday mawduuca xiisaheeda. Iyo qaar ka mid ah dadka isticmaala aadka u yaryar ee observatories meel-ku-saleysan dhigi helay. Akhristaha la dhaafin waxaa laga yaabaa, dabcan, ku doodaya in ay haystaan wax keliya ayaa images waqti qaraarada sare si ay u eegaan oo isku aragto faahfaahinta khiyaano. Dabcan, muhiimadda ay leedahay helitaanka, sida caadiga ah, kaliya fahmi astronomer daran. Laakiin Xaaladaha noocaas ah waxaa u Waxyoon dadka dhalinyarada ah si loo xaqiijiyo in ay naftooda uga sooco, si sahaminta bannaan. Oo goolkii this mudan tahay in la raaco.

Sidaas daraaddeed, si loo gaaro Vilgelma Konrada Röntgen helay in ay helaan aqoon ku hugaaminaya iyo fursado ay ku adkaan meerayaasha kale.