20240

Розсіяння нейтронів як джерело інформації про динаміку молекул

Доклад

Физика

Розсіяння нейтронів як джерело інформації про динаміку молекул Існує загальний метод опису динаміки речовини просторовочасові корелятивні функції. Одним із шляхів визначення корелятивних функцій є розсіяння нейтронів. Візьмемо двічі диференційний переріз розсіяння нейтронів кількість нейтронів що вилетять із зразка під певним кутом в елемент тілесного кута і при цьому зміна енергії нейтронів потрапляє в інтервал від до де пр пружне нп непружне ког когерентне нк некогерентне. Наслідком цього є розбиття перерізу...

Украинкский

2013-07-25

101 KB

5 чел.

24. Розсіяння нейтронів як джерело інформації про динаміку молекул

Існує загальний метод опису динаміки речовини – просторово-часові корелятивні функції. Вводять корелятивну функцію  - ймовірність знайти одну частинку системи в точці  в момент часу  та знайти іншу частинку в точці  в момент часу . Якщо взяти  і  за початок координат та відліку часу, то . Можна представити , де  - парна корелятивна функція – ймовірність знайти частинку в момент t в околі  точки , якщо відомо, що якась інша частинка системи знаходилася в початковий момент часу в початку координат;  - автокореляційна функція – ймовірність знайти в околі  точки  в момент t ту же саму частинку системи, що в початковий момент часу була в початку координат.

Для t=0  - деяка структурна функція, описує миттєвий розподіл частинок системи відносно деякої частинки, що поміщена в початок координат.

g0середня густина системи (середня кількість  частинок в одиниці об´єму) Для кристалу є максимуми на однакових відстанях, що дорівнюють міжвузловим відстаням – дальний порядок. Для рідин – ближній порядок (впорядковані лише ближні сусідні атоми)

Для t0, t0 – час релаксації збудження

Для системи з багатьох частинок:

В Гаусовому наближенні записують Ga у вигляді:

, Г(t) – так звана „ширинна функція” – це середне квадратичне зміщення частинки від початку координат.

Знаючи Ga, G або Г можна змоделювати динаміку руху частинок речовини. Одним із шляхів визначення корелятивних функцій є розсіяння нейтронів.

Візьмемо двічі диференційний переріз розсіяння нейтронів – кількість нейтронів, що вилетять із зразка під певним кутом  в елемент тілесного кута  і при цьому зміна енергії нейтронів потрапляє в інтервал від  до  -  

де пр – пружне, нп – непружне, ког – когерентне, нк – некогерентне.

Атоми колективу можуть брати участь в розсіянні двояким чином: або як єдиний колектив(ког), або як окремі незалежні розсіюючі центри(нк). Наслідком цього є розбиття перерізу розсіяння на дві складові – когерентну і некогерентну:

 ,     , , --переріз розсіяння однієї частинки.

При когерентному розсіянні складаються амплітуди хвиль, розсіяних різними центрами. При некогерентному - складаються квадрати амплітуд окремих розсіяних хвиль

У випадку рідких зразків поняття пружної компоненти перерізу (без зміни енергії нейтрона) розсіяння виявляється наближеним. Тоді вводять поняття „квазіпружної” компоненти (мала зміна енергії нейтрона). Ефекти атомної структури розсіювача найбільш сильно виражені в непружних компонентах і ослаблені в пружних. При вивчені питань, пов’язаних тільки зі структурою зразка, аналізують дані по пружному ког. розсіянню.

 Основні дані про атомну динаміку отримують, вивчаючи енергетичний розподіл нейтронів (непружне розсіяння), розсіяних під деяким кутом.

Квазіпружне розсіяння проявляється в уширенні падаючої лінії (дифузійне уширення) і строго є непружним але з малою передачею енергії. Але при переході від рідини  до кристалу перетворюється в пружне. Чіткої лінії між пружним і квазіупружним нема. По квазіпружному уширення можна визначити тип дифузії – неперервна дифузія більше уширяє пік ніж дифузія стрибком. Піки непружнього розсіяння відповідають різним типам коливань, що визначаються з енергшкали.

Для квазіпружного уширення , g – вектор розсіяння  , D – коеф. дифузії.

Також деколи використовують некогерентні складові для визначення Ga із спектра :

, де b – довжина розсіяння

Можна або по відомому спектру (експериментально)  знайти  а потім шукати таку модель, що має схожу корелятивну функцію, або можна підібрати якісь , знаходити по них залежність і тоді порівнюючи з експериментальним спектром.


g0

r

g

r

g

r

r

g

Для газу

g0

Для кристалу

g0

Для рідин

g0

Для рідин t>>t0

Gп

Ga

Для рідин t<<t0

g0

r

g

Gп

Gа

λ

N(λ)

Квазіпружний максимум

Падаюча

Спектральна

лінія

Непружнє розсіяння

Довжина хвилі розсіянихнейтронів


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1514. Принципы работы в основных компьютерных программах Microsoft 478 KB
  Система MIKROSOFT OUTLOOK, в планировании работ и событий. Текстовый редактор MICROSOFT WORD, в организации документоведения. Система Microsoft Exel. Работа с электронными таблицами. Создание презентаций в системе Ms Power Point.
1515. Звіт про виконання лабораторних робіт з дисципліни економічної інформатики 38.22 KB
  Моделювання математичних процесів. Моделювання обчислень в економічних задачах табличного вигляду. Кругові графіки. Моделювання циклічних процесів.
1516. Проект одноступенчатого редуктора для электродвигателя марки А100S2У3 28.75 KB
  Номинальные частоты вращения и угловые скорости редуктора. Делительный диаметр червячного колеса. Предварительный Расчет валов редуктора и конструирование червяка и червячного колеса. Конструкционные размеры корпуса редуктора.
1517. Расчет зоны покрытия и абонентской нагрузкидля базовой станции стандарта GSM 77.97 KB
  Расчет зоны покрытия БС с помощью модели Хата. Расчет нагрузки в соте. Вероятность отказа в обслуживании сотой абонента в зависимости от количества каналов.
1518. Базовая структура системы автоматического управления приводным двигателем постоянного тока 111.02 KB
  Выбор электродвигателя. Выбор силового преобразователя. Выбор сглаживающего дросселя. Определение коэффициентов передачи и постоянных времени силовых элементов. Компоновка и расчет статики САУ. Построение функциональной схемы САУ. Расчет статических характеристик САУ. Выбор элементов САУ и расчет параметров обратных связей.
1519. Организация рабочего места оператора персонального компьютера 128.31 KB
  Представить схему расположения рабочих мест, оснащенным персональными компьютерами, для заданного помещения. Требования к освещению рабочего места. Требования к микроклимату на рабочем месте. Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений. Время регламентированных перерывов в течение рабочей смены.
1520. Экономика предприятия. Шпаргалка. Основные фонды 178.18 KB
  Понятие, состав и структура основных фондов предприятия. Виды стоимости основных фондов. Методы начисления амортизации основных фондов. Факторы и направления повышения эффективности использования материальных ресурсов. Взаимосвязь объема производства, себестоимости и выручки. (Аналитическое и графическое определение точки безубыточности.)
1521. Проблема человека в конфуцианстве. Человек и природа в чань-буддизме 157 KB
  Место человека в конфуцианстве. Низкий человек и благородный муж. Толкование человеческой природы Мэн-цзы и Сунь-цзы. Современное конфуцианство Чэнь Юланя. Учение о человеке в Чань-буддизме.
1522. Патриархально-патерналистская концепция государства Конфуция 32.92 KB
  Социально-политические представления древневосточных обществ. Конфуцианское решение проблемы. Самая краткая формулировка учения Конфуция. Изначальное значение понятия порядок (ли) как нормы конкретных отношений, действий, прав и обязанностей в эпоху династии Западных Чжоу.