穆斯堡爾效應：發現及其意義的影響

關於什麼的穆斯堡爾效應的文章會談。 還公開的概念，如在一個原子量子能級和原子核，固體和集體準粒子在其中。

數學的樂趣

在物理學發生在二十世紀的第一個十年取得突破性進展，科學家們對數學的要求嚴重的知識。 許多發現已被撤回，可以這麼說，在筆尖：首先，他們從理論上計算，然後在實踐中發現。

例如，存在引力波由愛因斯坦在1910年的預測，能夠僅在2016年實驗上證實。 兩顆中子星合併創造震顫空間地球物理在人類的科學開放重力測量的時代抓住和固定。 這裡提到難怪重心：即對此類研究是穆斯堡爾效應值。 但是，這是例外而非規則。 大多數情況下，理論家和實驗者對對方的腳跟步驟，一項研究引起了需要它的數學描述，以及不良的結論成為新的，尚未收到依賴的假設。 穆斯堡爾效應是這樣的現象之一。 這種“側”的現象的假設和馬普在1900年底表示。 它說，在電子和原子核的世界中，所有的量只能取離散值，即量化。 而且，在他自己看來，這只是一個數學技巧，這使得計算更加容易。 直到他生命的最後，他認為，量子，或盡可能小的部分，例如，光 - 只有合適的方式來形容，沒有攜帶一個嚴重的物理意義。

量子世界

然而，熱衷於什麼是在原子尺度發生的詳盡描述，其他學者，認為這樣的結論的潛力，並想當然地認為一切都是量化。 圍繞原子核的電子可能只對某些原子核的軌道本身只能有特定的能量水平。 跳過它們之間，核生成伽馬射線。 穆斯堡爾效應認為，動作應產生一種回報，但這種情況不會發生。 在一般情況下，所有描述的納米世界的行為的數量受到量化 - 這是離散的。 但不要忘了，在宏觀表現為質量的基本粒子率的產品的勢頭是什麼根本不同，這意味著他也被量化。 使科學報告，其中瑪克斯普朗克獲得了他一個包含小時，或影響極小值著名的公式，開闢了新的時代。 這是時代 量子物理學。 穆斯堡爾效應，解釋，這是後來考慮到這一現象，已成為二十世紀科學的最重要的里程碑之一。

的穆斯堡爾效應的發現

正如我們上面提到的，理論上的結論齊頭並進與實驗。 證明了植物的一些實際的結論收集字面意思是“膝蓋”，並從邊角廢料。 科學家已經能夠不僅顯示的公式，但也密封燒瓶，切板與金屬工作，並收集在安裝。 當然，實驗室的負責人只總結了他們病房的結果。 然而，每個實驗者也是工程師，因為設備是專為特定的目的，並直接在研究過程中。 我也不例外和穆斯堡爾效應。 打開它，如果一個頑固的博士魯道夫穆斯堡爾沒有改變測量冷卻單元，而不是加熱的方法中，通過研究的主管作為建議將不會發生。

固體

這個理論，我們將告訴讀者在本節中，乍看起來一目了然。 但是，如所周知，易於總是帶來令人難以置信的努力。 因此，我們現在能夠用簡單的話來告訴什麼傻瓜的穆斯堡爾效應從字面上看，一旦工作的整個實驗室。

下的固體通常是指處於結晶狀態的物質。 在這種情況下，原子的原子核形成一個嚴格的週期晶格，而在不同程度的電子總結。 當然，金屬晶體形成，通過該核存在為從廣義的電子中分離非常具體的金屬鍵。 電子雲住它的獨立的法律，不注意晶格的行為。 其中存在較傳統的離子和共價鍵的晶體，電子更緊密地與“他們的”核相關聯。 但是他們可以自由地相鄰節點之間的移動比氣體或液體英寸

固體組性質不僅化學元素;這些都是它們，但也相對於彼此的原子排列的對稱性。 在碳結構體的典型的例子，生成軟石墨，另 - 的最硬的天然材料 - 金剛石。 那麼什麼類型的連接，和晶胞的對稱意味著很多剛體。 固體的性質，這是什麼樣的穆斯堡爾效應的披露。 其性質被解釋如下：所有在固體中的原子的相關聯。

集體的準粒子

現在想像一下，一個足夠大的三維晶格。 對於模型最合適的鹽：鈉和氯位於立方體，一個接一個的頂點。 如果莫名其妙地搶單原子和拉他去打破平衡的習慣性的地方，多虧了足夠的剛性連接，之後拉到相鄰原子。 計算表明，在核心的位置的變化至少在三階的鄰居任何顯著的影響。 這意味著，如果“搶”鈉，跟著拉動相鄰氯原子，鈉原子以下他氯之一最外層。 這種影響很可能會在各個方向延伸。 它通常是說，四階擾動鄰居是可以忽略不計。 然而，他們沒有零。

因此，如果以某種方式“爆震”晶體更強（例如，送他一個激光或電子束），晶格將“波”。 這種集體移動時在晶體中許多相鄰原子同時換檔感覺，例如，向上或向下，稱為聲子。 可用來形容傻瓜的穆斯堡爾效應，我們不會進入細節，只是告訴你，聲子被發現表現為基本粒子。 例如，它們的能量是量子化，它們具有波長動量，並能彼此相互作用。 因此，聲子被稱為集體的準粒子。 它們的數量和所述固體本體的質量給出它們發生的結構。 計算它可以是，知道單元電池的原子大小，對稱性和類型。 上的聲子的發生也影響在晶格中的離子之間的鍵的長度和類型。

能帶理論

由於固體總結其所有的電子，而軌道（因此它們的能量）也應該一概而論。 首先，我們必須記住，電子屬於這一類的粒子稱為費米子。 費米，狄拉克和泡利一起發現，在一個狀態可以是在系統中，只有一個這樣的顆粒。 如果我們回到鹽的實例中，每一晶體，這是我們灑湯或肉，包含鈉離子和氯離子的數量驚人。 和每一個都具有相同數量的電子，這對旋轉相同軌道。 怎麼可能？ 固體出來的情況如下：每一電子細胞核周圍，來自屬於另一原子的相同的軌道上的任何其它能量的電子有一點不同軌道的能量。 因此，得到的：在晶體中存在從彼此足夠小的不同，以形成壓縮的面積非常大的能量水平。 其中介紹的聲子小的，因為一個原子範圍中的擾動是不是很強。 所有重要的是作為一個整體的集體運動。 因此，聲子能量，因為它是在能源領域“溶解”。 在此基礎上與穆斯堡爾效應。

電磁規模

帶電粒子的運動伴隨的電磁場。 這一事實使，例如，為什麼一個行星和衛星的擁有它們的問題，而其他人 - 不是。 電磁波可以根據自己的頻率，因此能量被再分成類。 這兩個特性是相互關聯的，並依賴於波長。 什麼是穆斯堡爾效應只能簡單地說，只要讀者了解其中電磁規模位於伽馬輻射。 因此，開拓電波規模。 理論上限制了它們的波長 - 維宇宙。 然而，這樣的輻射的能量將是如此之小，這是不可能進行註冊。 在太赫輻射略微更高的頻率。 但是，它是和無線電波在非常特殊的條件下觀察到：電子的抑制在磁場中，聚合物的彎曲振動，在固體激子的運動。 在電磁波譜的更清楚下一個部分 - 紅外輻射。 它以熱的形式傳遞能量。 甚至更高能量的可見光。 相比整個規模，人眼看到的那部份光譜非常小。

紅光具有最低的能量，和紫色 - 最高。 在這一點上，它被稱為悖論：越冷的水藍色表示，其能量比紅光高。 以下，該電磁比例的紫外部分已經具有足夠高的頻率，以滲透到固體。 儘管人，像我們這個星球上的其他生物，不認為紫外線，其對生物有機體的正常運作的重要性是巨大的。 紫外線研究的主要來源是太陽。 更高的能量和穿透許多物質的能力，具有X射線。 這樣的輻射的源是在電磁場的電子的減速。 電子既可以是結合的，即屬於原子和自由。 醫療裝置是由自由電子設備。 最後，最艱難和最短波是γ射線。

X射線和伽瑪

在物理和工程穆斯堡爾效應及其應用需要γ射線和X射線之間進行區分。 通過能量的水平，因此，波長它們在一個很寬的範圍內的重疊。 也就是說，有伽馬和X射線用5皮米的波長。 不同方法製備它們。 如上面所解釋的， X射線 發生電子的時減速。 此外，在一些過程（包括核）消失從內殼電子足夠重原子，如鈾。 然而，其他電子趨向接替他的位置。 這樣的轉換，成為 X射線源。 伽瑪射線是核的結果從更高的激發狀態轉換。 這種輻射具有高穿透能力和電離原子一起相互作用。 當伽馬射線與原子的原子核發生碰撞，其特徵在於，必須有一個所謂的反沖。 然而，在實踐中證明，伽馬射線與屬於剛體的原子的原子核的相互作用，影響缺失。 這是由以下事實額外的能量所解釋的，因為它是“模糊”，由晶體的電子帶，從而形成聲子。

同位素

穆斯堡爾效應及其應用密切相關的一個令人驚訝的事實：這種現象不會在週期表中的所有化學元素行事。 此外，它只能對一些物質的同位素是顯著。 如果讀者突然忘記了同位素召回。 已知的是，任何給定的原子是電中性的。 這意味著，在盡可能在電子外殼陽性質子的核。 然而，核心還包含一個中子，粒子不收費。 如果你改變在核數，電中性不受侵犯，但原子的性質略有改變。 此外，它發生較重的同位素是放射性的，很容易出現腐爛，而普通物質是相當穩定的。 具體的元素和它們的同位素，其特徵在於穆斯堡爾效應的相當的列表。 ⁵⁷的Fe的檢測，例如，通常是由這種現象信賴。

利用量子效應

生產經驗，這是由一個或與之相關的微觀世界其他假設得到證實，它往往是不容易的。 此外，目前還不清楚什麼好處能帶來同樣的效果穆斯堡爾？ 使用它，但是，足夠寬。 結晶的性質的研究 材料，無定形 固體和精細粉碎的粉末發生，包括通過該量子現象。 這些數據都需要從實踐中部分（理論物理）相當遙遠，而在非常接近人類的學科 - 如醫藥。 因此，穆斯堡爾效應和它的使用應被視為理論發現，這帶來了很多好處，甚至在日常生活中的一個例子。