Aafiaga Mossbauer: o le aafiaga o le mauaina ma le lona taua

O le lauga o le tusiga e uiga i mea o le aafiaga Mossbauer. Foi manatu faailoa atu e pei o le tulaga malosi quantum i se atomu ma se vaega faaogatotonu len¯ao atomika, mausali ma quasiparticle tuufaatasi ai.

fiafia faamatematika

O se mea taua i le fisiki na tupu i le sefulu tausaga muamua o le seneturi lona luasefulu, saienitisi manaomia malamalama ogaoga i le matematika. O le tele o suesuega ua toe faaui i tua, ina ia tautala atu ai, i luga o le tumutumu o le peni: i le taimi muamua na latou fuafuaina theoretically ma maua lea i le faiga.

Mo se faataitaiga, o le i ai o le galu tau i le kalave valoia e Einstein i le 1910, sa mafai ona faamaonia experimentally gata i le 2016. ua foafoaina ai le tuufaatasia o fetu e lua neutron avanoa tremors o le fisiki terasitila maua ma faatulagaina e le tatalaina o le vaitaimi o le fuafaatatau tau i le kalave i le faasaienisi o le tagata. E leitioa le kalave o loo taʻua iinei: e pei o mo suesuega o le tau aafiaga Mossbauer. Ae o le ese lenei ae le o le tulafono. E masani lava, theorists ma experimenters laa i le mulivae o le tasi i le isi, o se tasi o suesuega na tuuina tulai mai ai le manaomia mo lona faamatalaga faamatematika, ma le faaiuga matuia avea le manatu o le fou, e lei maua dependencies. aafiaga Mössbauer o se tasi o ia ofoofogia. O "itu" aafiaga matautia o le manatu ma le faaalia o le Planck Max i le faaiuga o le 1900. E fai mai i le lalolagi o electrons ma nuclei atomika, e mafai ona na o le aofaiga uma ave faatauaina motu, o quantized. Ma, i lona lava manatu, sa na o se togafiti faamatematika, lea na faia e le fuafuaina faigofie. Seia oo i le iuga o lona olaga sa ia talitonu e faapea o le quantum, po o le itiiti o le vaega talafeagai o, mo se faataitaiga, o le malamalama - na talafeagai le auala e faamatala ai, e le o lo o tauaveina se lagona faaletino matuia.

Le lalolagi quantum

Ae peitai, o isi tagata atamamai fiafia i se faamatalaga atoatoa o mea o loo tutupu i luga o le fua o le atoms, manatu le gafatia o sea faaiuga, ma ave mo tuuina atu e quantized mea uma. O le electrons i le vaega faaogatotonu len¯ao e faatoa mafai lava ona i ai i tulaga faataamilosaga nisi nuclei i latou lava e mafai ona na maua tulaga malosi patino. Osooso therebetween, nuclei faatupulaia ave gamma. finau Mossbauer aafiaga o le gaoioiga e tatau ona maua ai se ituaiga o le toe foi, ae e le tupu lenei mea. I se tulaga lautele, aofaiga uma ia e faamatala ai amioga a le nanoworld e noatia i quantization - o motu. Ae aua nei galo o se mea e ese le mea moni o le malosiaga i le macrocosm ua faaalia e pei o le fua o le fua faatatau o le vaega tele e fasimea tulagalua, o lona uiga o ia foi, o quantized. Ina ia lipoti faasaienisi lea ua maua mai le Plank Maks lona fua faatatau lauiloa o loo i ai le taua o le h, po o aafiaga itiiti, na tatalaina ai se vaitau fou. O le vaitaimi lenei o le fisiki quantum. Mossbauer aloaia, faamatalaga, lea na mulimuli ane tuuina mai i lenei aafiaga matautia, ua avea o se tasi o taimi taua e sili ona taua o le faasaienisi o le senituri e lua sefulu.

O le mauaina o le aafiaga Mössbauer

E pei ona tatou taua i luga, o le faaiuga tau o ni faaupuga alu lima i le lima ma le faataitaiga. O nisi aoga faaiuga faamaonia i luga o laau aoina moni lava "i luga o tulivae" ma i fafo o mea fasi. ua mafai ai ona e le gata saienitisi faaali atu le fua faatatau, ae faamaufaailogaina foi le flask, oti o le laupapa e galulue ma uamea ma faapotopoto le faapipiiina. O le mea moni, na aotele ai le ulu o le suʻesuʻega o le taunuuga o le latou uarota. Ae peitai, sa i ai foi se enisinia taitasi experimenter, e pei o le masini ua fuafuaina mo faamoemoega faapitoa, ma tuusao i le faagasologa o suesuega. Sa ou le ese ma le aafiaga Mossbauer. Tatalaina o le a le faia pe afai e le suia a faafomai maʻaʻa Rudolf Mossbauer le auala o le fuaina o le iunite cooling, nai lo o le susunuina, e pei ona fautuaina ai e le supavaisa o suesuega.

malō

O le talitonuga, o le a tatou taʻu atu i le au faitau i lenei fuaiupu, e foliga mai e manino i le vaaiga muamua. Ae peitai, e pei ona lauiloa, e faigofie ona e mauaina pea taumafaiga maoae. Ma o lea ua mafai nei ona tatou taʻu atu i upu faigofie mea le aafiaga Mossbauer mo Dummies moni, sa galulue faʻatasi le falesuesue atoa.

I lalo o le mautu e masani ona lona uiga o se mea i se tulaga crystalline. O le nuclei o atoms fausia i le tulaga lenei a lattice faavaitaimi atoatoa, ao aoteleina e le electrons ai i vaega eseese. O le mea moni, uamea taʻega tioata faia lava fusi apamemea patino lea e pei e tuueseese ai le vaega faaogatotonu len¯ao mai electrons generalized. O le electron ao soifua ai i ona tulafono tutoatasi, ae le o le gauai atu i le amio o le lattice tioata. O taʻega tioata ua tuu sili noataga masani ionic ma covalent, o le electrons latalata atili atu e fesootai ma "latou" nuclei. Ae o loo latou saoloto e agai i le va o nodes tuaoi nai lo i se kesi po o se suavai.

meatotino seti mautu le gata o le elemene vailaau lea ua i ai i latou, ae faapea foi le symmetry o le faatulagaga o le atoms aiga le tasi i le isi. I le faataitaiga masani lea o se fausaga carbon faatupuina graphite filemu, ma le isi - o le mea masani e sili ona faigata - taimane. La le mea e ituaiga o fesootaiga, ma symmetry o le sela iunite uiga tele i se tino maumaututū. Le meatotino a le mausali ma o le faailoaina atu o le a le aafiaga Mossbauer. Ua faamatala mai lona natura e faapea: atoms uma i se mautu o loo fesootai i ai.

quasiparticles tuufaatasi

O lenei manatu a lava le tele lattice e faatafa-tolu. Mo le faataitaiga masima sili ona talafeagai: ua tu NA ma mata i le vertices o le cubes, o le tasi i le isi. Afai peitai uu tasi atomu ma toso ia te ia e solia le nofoaga habitual o paleni, e faafetai ai i se sootaga maumaututū lava, ina ua uma ona toso le atoms tuaoi. Fuafuaga faaalia ai o le suiga i le tulaga o le autu e le itiiti ifo so o se aafiaga taua i le tuaoi o le poloaiga lona tolu. O lona uiga afai o le "uu" sodium, mulimuli toso tuaoi atoms chlorine, atoms sodium mulimuli ia te ia se tasi vaega outermost o chlorine. O le aafiaga o lenei e ono ona tuuina atu i itu uma. E masani lava ona fai mai o le perturbation poloaiga lona fa tuaoi e itiiti sona taua. Ae peitai, e le o latou.

O lea la, e foliga "tuitui" tioata malosi (f.t.t., e auina atu ia te ia se leisa po utupoto electron), o le tioata lattice a "galu". O gaoioiga tuufaatasi pe a tele atoms tuaoi i le tioata taimi e tasi sui le lagona, f.t.t., i luga po o lalo, valaauina phonons. Avanoa e faamatala ai le mea o le aafiaga Mossbauer mo dummies, tatou te le o atu i auiliiliga ma na o atu ia te oe na maua le phonons e amio ai e faapei fasimea tulagalua. Mo se faataitaiga, o quantized lo latou malosi, sa latou maua wavelength malosiaga ma e mafai ona fegalegaleai ai ma le tasi i le isi. O lea la, o le phonons ua valaauina quasiparticles tuufaatasi. Latou aofai ma le lelei o le tino mausali ua tuuina atu se faatulagaga o loo latou tupu. Fuafua e mafai ona avea, i le iloa le tele, symmetry ma ituaiga o atoms o le sela iunite. I le tulai mai o phonon aafia ai foi o le umi ma le ituaiga o sootaga i le va o le ions i le lattice tioata.

vaega teori

Talu mautu otooto lona electrons uma, ma le orbitals (ma o lea lo latou malosi) e tatau foi ona generalized. Muamua, e tatau ona tatou manatua o le electrons auai i lenei vasega o fasimea taʻua fermions. Fermi, faatasi maua Dirac ma Pauli i se tasi tulaga e mafai ona i ai i le faiga, e na o se tasi vaega o sea. Afai tatou te toe foi atu i le faataitaiga o le masima, taitasi tioata, lea tatou te sausauina supo po o aano o manu, e aofia ai se aofaiga ofoofogia o ions sodium ma chloride. Ma i latou taitoatasi ua i ai le numera lava lea e tasi o electrons, lea feauauaʻi i faataamilosaga tutusa. E mafai faapefea ona avea lena ma? A mautu sau mai i le tulaga e faapea: o le malosi o electron taitasi orbiting i le vaega faaogatotonu len¯ao, o se eseesega laitiiti mai so o se isi malosi electrons e auai i le taamilosaga e tasi o se isi atomu. Faapea ona maua: i le tioata o loo i matua le tele o tulaga le malosi lea e eseese le tasi mai le isi lava laiti e fausia ai se nofoaga faafeomaʻi. O le perturbations lea faailoa phonons laiti ona o se tasi Atumauga atomu e le e malosi tele. O mea uma e le afaina o le lafo tuufaatasia atoa. O le mea lea, o le malosi phonon, e pei ona sa "faataapeina" i le vaega o le malosi. Faavae i lenei ma le aafiaga Mossbauer.

fua eletise

O le gaoioiga o le fasimea molia e tuuina atu faatasi ma se fanua eletise. O lenei mea moni e tuu ai, mo se faataitaiga, o le fesili pe aisea e le tasi paneta ma satelite maua i latou, aʻo isi - leai. e mafai ona vaevaeina galu eletise i ni vasega e tusa ai ma o latou taimi ma o lea malosi. O nei uiga e lua e fesootai ma le faalagolago i le wavelength. O le a le Mossbauer aafiaga e mafai ona na o sina taimi puupuu, vagana ai e faapea o le tagata faitau e malamalama o fea e tu fua eletise leisa gamma. O lea, tatala ai fua le airwaves. Theoretically faatapulaaina latou wavelength - vateatea fua. Ae peitai, o le avea lea o le a itiiti le malosi o sea leisa e le mafai ona faamauina. taimi e maualuga atu teisi i le leisa terahertz. Ae peitai, e, ma o loo usitaia galu leitio i lava tulaga patino: inhibition o electrons i se fanua maneta, vibrations flexural o polymers, o le gaoioiga o excitons i le mautu. isi vaega manino le sili atu o fusi o alaleo eletise - le leisa infrared. O le faaliliuina le malosi i se faiga o le vevela. malosi maualuga lava o le malamalama vaaia. O lena vaega o le fusi o alaleo o loo silafia e le mata o le tagata e ese le faatauvaa pe a faatusatusa i le fua atoa.

malamalama Red ei ai le malosi sili ona maualalo, ma le pāuli - le maualuga. I totonu o lenei sootaga, ua faamatalaga feteenai iloa: o le i sili atu ua faailoa mai le vai malulu lanu moana, o lona e maualuga atu le malosi nai lo o mumu le malamalama. Nei ua leva ona i ai se taimi e maualuga lava le ultraviolet vaega o le fua o eletise e ati i se mautu. E ui lava i le mea moni o tagata, e pei o isi mea ola i luga o lo tatou paneta, aua e te iloa le malamalama ultraviolet, e tele lona taua mo le faagaoioiga lelei o meaola moni. O le punavai autu o le suesue ultraviolet o le la. le malosi ma le tomai maualuga e ati le tele o mea ua X-ray. Le puna o le e le leisa o le deceleration o electrons i le fanua eletise. O le electrons e mafai ona avea uma noatia, i.e. auai atoms ma saoloto. O le masini faafomai e masini e electrons saoloto. Mulimuli ane, o le toughest ma le galu-puupuu sili ona taua o le leisa gamma.

X-ave ma gamma

aafiaga Mossbauer ma ona talosaga i le fisiki ma inisinia manaomia e iloa le eseesega o gamma ave ma X-ave. E ala i le tulaga o le malosi ma, e tusa ai, le wavelength latou i se tele o ituaiga fesiliaʻi. O le, o loo i ai se gamma ma X-ave i se wavelength o 5 picometres. metotia eseese mo a latou sauniuniga. E pei ona faamatala atu i luga, o le X-leisa tupu mai pe a le deceleration o electrons. Lē gata i lea, i nisi faiga (e aofia ai faaniukilia) mou electron mai le atigi i totonu lava atomu mamafa, e pei o le uranium. Ae peitai, e matele isi electrons e ave lona nofoaga. O fesuiaiga, ma avea ma se punavai o le X-ave. e ave Gamma le taunuuga o le vaega faaogatotonu len¯ao fesuiaiga mai se tulaga o le fiafia e sili atu. O lenei le leisa ua i ai se tomai ma ionizes ati maualuga atoms lea interacts. Lea pe a le gamma ave collides ma le vaega faaogatotonu len¯ao o se atomu, e tatau ona avea o se mea ua taʻua o kickback. Ae peitai, i le faiga o le liliu atu o le fegalegaleaiga o gamma ave faatasi ma le vaega faaogatotonu len¯ao o se atomu auai i le tino maumaututū, o loo misi le aafiaga. o loo faamatala mai ai lenei e ala i le mea moni e faapea le malosi faaopoopo, e pei ona sa "olo" e ala i fusi faaeletoroni o le tioata, fatuina o se phonon.

isotopes

Mossbauer aafiaga ma ona talosaga fesootaʻi vavalalata i le tasi mea moni faateia ai: e le galue le aafiaga matautia i elemene vailaau uma o le laulau faavaitaimi. Lē gata i lea, e taua mo na o nisi mea isotopes. Afai e galo faafuasei e le tagata faitau le mea isotopes faʻaaʻe. E iloa e soo se atomu o electrically faaituau. O lona uiga, i le vaega faaogatotonu len¯ao o le tele e protons lelei e pei o le atigi electron. Ae peitai, o loo i ai foi le autu a neutron, vaega e aunoa ma se totogi. Afai e te suia le numera i le vaega faaogatotonu len¯ao, e le solia tutoatasi le eletise, ae o le meatotino a le atomu suia teisi. I le faaopoopo atu, o le tupu o le isotope mamafa o faʻaratiasia ma ua matele i le pala, ae o mataupu e masani ai e fai si fale o manu. Lava se lisi o sima elemene ma latou isotopes, lea o loo faamatalaina i le aafiaga Mossbauer. Mauaina o ⁵⁷ Fe, mo se faataitaiga, e masani faatuatuaina e lenei aafiaga matautia.

O le faaaogaina o aafiaga quantum

Maua le poto masani, lea ua faamauina e se tasi po o le isi hypothesis e faatatau i le lalolagi microscopic, e masani lava e le faigofie. I le faaopoopo atu, e le o manino po oa faamanuiaga e mafai ona aumaia ai le aafiaga lava e tasi Mossbauer? O le faaaogaina o ai, peitai, o le tele lava. Suesuega o meatotino a crystalline mea, amorphous solids ma mamanuina lelei powders comminuted tupu, e aofia ai e ala i lenei aafiaga matautia quantum. O na faamatalaga e manaomia i si mamao mai le vaega faiga (fisiki faʻalemafaufau), ma aʻoaʻi tagata latalata - e pei o vailaau. O lea la, o le Mossbauer aafiaga ma lona faaaogaina e tatau ona manatu o se faataitaiga o maua faʻalemafaufau, lea e aumaia le tele o faamanuiaga, e oo lava i le olaga i aso uma.