«Атомный фактор»

величина, характеризующая способность атома рассеивать падающие на него рентгеновские лучи, электроны или нейтроны. А. ф. определяет, в частности, зависимость интенсивности рассеянного излучения от направления падающего пучка.

А. ф. рассеяния рентгеновских лучей f_p определяется строением электронной оболочки атома (его «электронной плотностью»). Рассеянием рентгеновских лучей от атомного ядра в этом случае можно пренебречь. А. ф. рассеяния электронов f_эл определяется электростатическим потенциалом атомного поля. Атом рассеивает электроны примерно в тысячу раз сильнее, чем рентгеновские лучи. А. ф. рассеяния нейтронов f_н определяется взаимодействием их с ядрами. Ядро с радиусом Атомный фактор 10^-12см (1 фм) является «точкой» для тепловых нейтронов с длиной волны 10^-8см (0,1 нм), в связи с чем f_н не зависит от угла рассеяния.

Таблицами А. ф. широко пользуются в структурном анализе кристаллов методами дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов, поскольку интенсивность рассеяния различных излучений можно рассчитать, зная А. ф. и учитывая взаимное расположение центров атомов в кристаллической решётке (см. Рентгеновский структурный анализ.Электронография, Нейтронография).

atomic factor

atomic factor

АТОМНЫЙ ФАКТОР

величина, характеризующая способность изолированного атома или иона когерентно рассеивать рентг. излучение, эл-ны и нейтроны (соотв. различают рентгеновский, электронный и нейтронный А. ф.). А. ф. для атомов разл. элементов — характерная величина; таблицы А. ф. для атомов элементов и мн. ионов используются в рентгеновском структурном анализе, электронографии и нейтронографии. Числ. значение А. ф. и его зависимость от угла рассеяния и длины волны излучения определяются физ. природой вз-ствия излучения с атомом. А. ф. монотонно уменьшается с увеличением угла рассеяния, если длина волны излучения порядка радиуса атома или меньше, т. к. в этом случае волны, рассеянные разл. точками атома, сдвинуты друг относительно друга по фазе и частично взаимно гасятся. А. ф. определяет интенсивность излучения, рассеянного атомом в определ. направлении.

Рентг. излучение рассеивается эл-нами атома, поэтому рентгеновский А. ф. fp зависит от распределения в атоме электронной плотности. Величина fр монотонно возрастает с увеличением ат. номера Z элемента. Обычно fр выражается в относит. ед. амплитуды рассеяния рентг. излучения одним свободным эл-ном. Абс. величина fp=10-11 см.

Эл-ны взаимодействуют с электростатич. потенциалом атома, и, следовательно, электронный А. ф. fэ, как и электростатич. потенциал в атоме, зависит не только от числа эл-нов, но и от размеров его электронных оболочек. Поэтому fэ немонотонно зависит от Z. Абс. величина fэ=10-8 см, т. е. эл-ны во много раз сильнее рентг. лучей взаимодействуют с в-вом.

Нейтроны рассеиваются ядрами атомов, размеры к-рых значительно меньше длины волны де Бройля нейтронов, поэтому нейтронный ядерный фактор fян не зависит от угла рассеяния. Кроме того, не существует к.-л. определ. зависимости fян от Z. Значения fян различны для изотопов одного элемента. А. ф. fян определяются только опытным путём, их абс. значения =10-12 см, т. е. нейтроны слабее рентг. лучей взаимодействуют с в-вом.

Наряду с fян для магнитоупорядоченных объектов (ферромагнетиков, антиферромагнетиков и др.) можно ввести магнитный нейтронный А. ф. fмн, к-рый описывает когерентное рассеяние нейтронов на регулярно распределённых в пр-ве магн. моментах атомов или ионов. Величина fмн также монотонно убывает с увеличением угла рассеяния (причём более резко, чем fр). Абс. величина fмн=10-12 см, т. е. fмн=fян. Фактор fмн может иметь как положит., так и отрицат. знак, в зависимости от взаимной ориентации спина нейтрона и вектора намагничивания среды. Полный нейтронный рассеивающий фактор в магнитоупорядоченных материалах равен сумме: fн=fян+fмн.

atomic factor

а́томний чи́нник

а́томний чи́нник

физ. величина, характеризующая способность атома или иона рассеивать рентгеновское излучение, электроны или нейтроны без изменения их длины волны. Значение А.ф. зависит от типа атома (иона) и природы излучения. А.ф. играет важную роль в структурном анализе.