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

46677. Занятость населения и рынок труда 30.78 KB
  Занятость населения и рынок труда. Эффективная занятость характеризуется использованием рабочей силы без потерь при котором получается наибольший материальный результат и указывает при каком уровне производительности труда удовлетворяется потребность населения в работе какими путями достигается полная занятость. Рынок труда сфера формирования спроса и предложения на рабочую силу. Основными субъектами рынка труда являются работодатели и наемные работники.
46678. Международная корпорация в мировой экономике 32.26 KB
  ТНК – это крупные бюрократические корпорации, которые преодолевают риск в пределах корпоративной структуры, держат под контролем огромные денежные потоки, выступают в качестве подрядчиков на государственном уровне, привлекают технологии мирового класса, а также владеют массой закрытой информации.
46679. Стабилизационная политика государства в закрытой экономике 30.73 KB
  Инструменты денежнокредитной политики Банка России: ограничения динамики кредитования; учетная дисконтная политика; операции на открытом рынке; рефинансирование коммерческих банков. Современный коммерческий банк: функции операции роль в экономике. расчетнокассовые операции. Пассивные операции это такие операции банков в результате которых происходит увеличение денежных средств находящихся на пассивных счетах или активнопассивных счетах в части превышения пассивов над активами.
46680. НЭП и его особенности 29.93 KB
  Цель принятия НЭПа была направлена: на преодоление разрухи в стране восстановление экономики; создание фундамента социализма; развитие крупной промышленности; вытеснение и ликвидацию капиталистических элементов; укрепление союза рабочего класса и крестьянства. Вводилось ограничение на прибыль; разрешение наёмного труда аренды земли предприятий; возрождение кредитной системы был воссоздан Госбанк образован целый ряд специализированных банков;...
46683. Матаериалы применяемые для ликвидации зимней скользкости 27.64 KB
  При зимнем содержании автомобильных дорог применяют химический химикофрикционный и фрикционный способы борьбы с зимней скользкостью в соответствии с СТБ 1158. Зимнее содержание искуственных сооружений Искусственные сооружения относятся к опасным участкам дорог поэтому работы по профилактической обработке ликвидации зимней скользкости и снегоочистке на них должны проводиться в первую очередь. Для эффективной организации работ по зимнему содержанию автомобильных дорог необходимо иметь фактические данные о подверженности конкретных участков...
46685. Da, wo ich mich wohlfühle 26 KB
  Wir sind in Neubauvierteln groß geworden, mit Cola und Corn-flakes, mit Michael Jackson und „Sesamstraße“. Wir wollten nicht mehr Polizist werden und Prinzessin, sondern Filmstar oder Ölmilliardär. Wir sind mit sieben schon auf Mallorca gewesen und haben die Familie im Stockwerk über uns nicht gekannt. Wir konnten mit zwölf schon Englisch und verstanden Omas Dialekt nicht mehr