مدل کلاسیک یک اتم به صورت یک هسته با بار مثبت شامل پروتون ها با بار مثبت و نوترون های بدونه بار که توسط مدارها یا پوسته های گروه های الکترونی احاطه شده، است. درونی ترین پوسته K-shell (لایه K) نام دارد و پس آن L و M و غیره نامیده می شود. لایه L خود دارای 3 زیر لایه LІ، LІІ و LІІІ است. لایه M نیز خود دارای 5 زیرلایه MІ، MІІ، MІІІ، MІν و Mν است. لایه K دارای 2 الکترون، لایه L دارای 8 و لایه M دارای 18 الکترون است.انرژی الکترون به لایه ای که آن را اشغال کرده و عنصری که به آن تعلق دارد وابسته است. بر اثر تابش ذراتی مانند فوتون های اشعه ایکس و الکترون هایی با انرژی کافی می توان الکترون را از اتم خارج کرد.
بر اثر خروج الکترون بر روی لایه یک حفره ایجاد می شود که باعث می شود اتم یک حالت ناپایدار داشته باشد. اتم تمایل دارد که به حالت پایدار اولیه خود برگردد. این کار با استفاده از انتقال الکترون از لایه های خارجی مانند لایه L به حفره لایه K امکان پذیر است. البته الکترون لایه L نسبت به الکترون لایه K انرژی بیشتری دارد. بنابراین وقتی الکترون از لایه L به لایه K منتقل می شود، انرژی اضافی آن می تواند به صورت فوتون اشعه ایکس خارج شود. در طیف ایجاد شده این فرایند به صورت یک خط نشان داده می شود.
انرژی اشعه ایکس تولید شده به اختلاف انرژی بین لایه های حفره ی اولیه و الکترونی که لایه را پر کرده است بستگی دارد( در این مثال تفاوت بین سطح انرژی لایه L و لایه K). هر اتم سطوح انرژی مخصوص به خود را دارد، بنابراین از تابش خروجی می توان برای مشخصه یابی اتم استفاده کرد. برای یک اتم بیش از یک انرژی واحد ( یا یک خط) وجود دارد، چراکه امکان دارد حفره های مختلفی ایجاد شود و توسط الکترون های مختلفی پر شود.
جمع اوری این خطوط مختلف و انرژی های ساطع شده از ویژگیهای یک عنصر است و می توان آن را به عنوان اثر انگشت عنصر در نظر گرفت. برای برانگیخته شدن الکترون از اتم باید انرژی اشعه ایکس تابیده شده بیشتر از انرژی اتصال الکترون باشد. اگر یک الکترون خارج شود، پرتوی ورودی جذب می شود و هرچه میزان جذب بیشتر باشد میزان فلورسانس تولید شده نیز بیشتر خواهد بود.
از طرف دیگر اگر انرژی بسیار زیاد باشد، بسیاری از فوتون ها از اتم عبور می کند و تنها تعداد محدودی الکترون از اتم خارج می شود. اگر انرژی خیلی زیاد باشد، جذب به سختی انجام می‌شود و فلورسانس ضعیف می شود. اگر انرژی فوتون های برخوردی کم باشد بیشتر اشعه، جذب می شود.
بیشترین بازده زمانی حاصل می شود که انرژی فوتون دقیقا بیشتر از انرژی اتصال الکترونی باشد که برانگیخته می شود. همانطور که در شکل زر مشاهده میکنید اگر انرژی فوتون تابیده شده پایین تر از انرژی اتصال الکترون باشد، یک پرش یا جهش قابل مشاهده است: که این نشان می دهد انرژی برای خارج کردن الکترون از لایه بسیار پایین است ولی برای خارج کردن الکترون از لایه با انرژی کمتر بسیار زیاد است.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
