Røntgenspektroskopi

Indledning.

Når røntgenstråling, som er meget kortbølget, reflekteres fra en krystaloverflade, optræder der interferensfænomener, som skyldes, at strålingen ikke blot reflekteres fra selve overfladen, men også fra de underliggende lag af atomer. Tilbagekastningsloven (indfaldsvinkel=udfaldsvinkel) gælder stadig, men ved visse indfaldsvinkler vil interferensfænomenerne bevirke, at den tilbagekastede stråling udslukkes, mens den ved andre indfaldsvinkler reflekteres usvækket. Fænomenet kandes hhv. destruktiv og konstruktiv interferens.

Strålingen med bølgelængden l tilbagekastes kun, hvis strejfningsvinklen q stemmer i ligningen

; n= 1,2,3...

som kaldes Braggs lov. Her er d "gitterkonstanten", d.v.s. afstanden mellem krystalplanerne.

Da de tilladte værdier af strejfningsvinklen q afhænger af bølgelængden l kan refleksionen på en krystaloverflade benyttes til røntgenspektroskopi, hvor strålingen adskilles i de enkeltfrekvenser / bølgelængder, den består af.

Apparatur:

Røntgenapparat, timer og spændingsforsyning til GM-røret, tæller.

TEL-X-OMETER TEL. 580

For at åbne låget skydes det til side og vippes bagover. Apparatet slukker automatisk, og kan kun tændes, hvis låget er lukket og centreret.

Justering af apparatet: Afmonter GM-røret og sigt igennem de to spalter. Når transportarmen stilles på 2q =0^o skal de to spalter, krystallens overflade og den lodrette spalte foran røntgenrøret flugte nøjagtigt.

Fremgangsmåde:

I øvelsen undersøges røntgenspektret fra en kobberanode. Strålingen reflekteres på en NaCl-krystal, spektret opmåles og sammenlignes med tabelværdier for røntgenspektre.

Sæt accelerationsspændingen til 30 kV. Start ved 2q=11^o, og opmål intensiteten af strålingen for hver grad. Når I opdager et område, hvor intensiteten pludseligt vokser meget kraftigt, skal intensiteten opmåles for hver 1/6 grad.

Tegn intensiteten som funktion af 2q . For de enkelte toppe bestemmes q og tilbagekastningsordenen n ud fra grafen, og bølgelængden beregnes. Sammenlign med røntgenspektre fra databogen.

For NaCl er gitterkonstanten d=282 pm.