МэссбауэрИз того факта, что спектры излучения атомных ядер возникают подобно спектрам излучения атомов и молекул, казалось почти очевидным, что атомные ядра, излу­чающие при переходе из возбужденного состояния в нормальное ?-кванты с некоторой частотой v, должны в нормальном состоянии избирательно поглощать такие же кванты. Резонансное поглощение ?-кванта должно переводить ядро в возбужден­ное состояние подобно тому, как поглощение света переводит в возбужденное состояние атом или молекулу. Однако попытки экспериментально обнаружить резонансное поглощение ?-квантов такими же атомными ядрами, какими эти кванты излучались, долгое время были безрезультатными.

Отрицательные результаты опытов по обнаружению резонанс­ного поглощения ?-квантов имеют простое объяснение. Если переход ядра из возбужденного состояния с энергией Е1 в нормальное состояние с энергией Е0 происходит путем излучения ?-кванта, то энергия этого кванта не равна в точности разности энергий этих уровней, т. е. не равна энергии перехода ? Е = Е1 - Е0. Действительно, по закону сохранения импульса при излучении ?-кванта атомное ядро приобретает импульс, равный импульсу излученного ?-кванта и направленный в противоположную сторону.

Ядро испытывает при излучении фотона отдачу подобно орудию при выстреле. В связи с этим освобожденная энергия распре­деляется между ?-квантом и ядром и энергия фотона меньше энергии перехода Е1 - Е0 на значение кинетической энергии ядра, испытавшего отдачу.


Понятно, что энергия этого ?-кванта меньше энергии, необходимой для перевода такого же ядра из нормального состояния в возбужденное:

hv<Е1 - E0.

Р. Мессбауэр в 1958 г. показал, что в некоторых кристаллах при их охлаждении до весьма низких температур создаются такие условия, при которых импульс отдачи при излучении ?-кванта сообщается не отдельному ядру, а всему кристаллу в целом. При этом изменение кинетической энергии кристалла из-за большой его массы (по сравнению с массой одного ядра) приближается к нулю, а энергия излученного ?-кванта оказывается почти в точности равной энергии перехода Е1 - Е0. При пропускании пучка таких ?-квантов через образец, содержащий атомные ядра того же изотопа, наблюдается резонансное поглощение.


Загрузка...

Яндекс.Метрика Google+