Решение задач по химии. Учебник по аналитической химии

Рис. 10.3-2. POP: Схема упругого столкновения движущейся частицы массой Mi и энергией Ео с атомом мишени массой Мг. После столкновения и рассеяния на угол в (угол рассеяния) налетающая частица имеет энергию Е\ [10-5].

Ион гелия с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт

В основе механизма рассеяния лежит кулоновское отталкивание, действующее между ядрами ионов гелия (в действительности они представляют собой а-частицы Не2+) и атомами мишени при приближении ионов гелия к ядрам на расстояние, меньшее Ю-3 А (радиус .ftT-оболочки составляет Ю-2 А!). При упругом столкновении ядер налетающий ион гелия передает определенное количество своей кинетической энергии атому мишени (который вследствие этого смещается) (рис. 10.3-2). Потеря энергии зависит от масс атомов, участвующих в рассеянии и от угла рассеяния. Ее обычно выражают в виде кинематического фактора км2{0) = E\/Eq.

Поскольку имеет место чисто упругое столкновение, энергия и импульс сохраняются; таким образом:

Для углов в, близких к 180° (обычная геометрия эксперимента), и Mi = 4:

Это означает, что энергия обратно-рассеянных ионов гелия определяется просто массами атомов мишени, на которых происходит рассеяние.

На рис. 10.3-3 показано это соотношение для случая рассеяния от тонкого монослойного покрытия, состоящего из Au, Ag и Си на подложке из легкого элемента (кремния). Можно видеть, что потери энергии (Eo — Ei), обусловленные упругими столкновениями, существенно различаются для данных трех видов атомов из-за различия в атомных массах. На этом основано разделение вкладов различных атомов в интенсивность рассеянных ионов. Разрешающая способность по массам метода POP уменьшается при увеличении массы атомов мишени и для более легких элементов составляет примерно 2. Это означает, что на энергетической шкале можно разделить массы с разностью ДМ = 2.

На примере, приведенном на рис. 10.3-3, пики рассеянных ионов от Au, Ag и Си узкие — их ширина определяется разрешением детектора. Причина заключается в том, что эти металлы присутствуют в слое толщиной лишь в один монослой.

В спектре обратного рассеяния кремния содержится достаточно широкий пик, расширяющийся от крутого края вниз до (практически) нулевой энергии рассеянных ионов. Это можно объяснить тем, что ионы гелия, проникающие в твердое тело, проходят через «море электронов» между ядрами. В результате кулоновского взаимодействия между ионами гелия Не2+ и электронами

Если нужно решить контрольную по химии - обращайтесь к нам
Поможем быстро и качественно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу или написать реферат. Консультируем по химии онлайн.

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию

Главная страница сайта	Услуги решения задач по химии
Лекции по химии	Учебник - общая химия