====== (A21) Studium rentgenových spekter ======

{{:zadani:texty:txt_421.pdf|Studijní text}} 


===== Pracovní úkol =====


  - **S~využitím krystalu LiF jako analyzátoru proveďte měření následujících rentgenových spekter:**
    - **Rentgenka s~Cu anodou.**
      - proměřte krátkovlnné oblasti spekter brzdného záření při napětích 15~kV/1~mA, 25~kV/0,8~mA, 30~kV/0,8~mA, 33~kV/0,8~mA. K~měření používejte tyto parametry: clonu o~průměru 2~mm, interval Braggova úhlu pro 15~kV v~rozmezí (10° – 15°) s~krokem 0.2° a~dobou expozice 8 s~a~pro ostatní napětí interval Braggova úhlu (3° – 10°) s~krokem 0,2° a~dobou expozice 5~s;
      - proměřte charakteristická spektra rentgenky při napětích 15~kV/1~mA a~33~kV/0,8~mA. K~měření používejte tyto parametry: clonu o~průměru 2~mm, interval Braggova úhlu (15° – 30°), krok 0,1° a~dobu expozice 2~s;
      - proměřte tvar spektra s~Zr absorbérem. K~měření používejte tyto parametry: clonu s~Zr absorbérem tloušťky 0,05 mm, interval Braggova úhlu (3° – 30°), krok 0,1° a~dobu expozice 2~s;
      - proměřte tvar spektra s~Ni absorbérem. K~měření používejte tyto parametry: clonu s~Ni absorbérem tloušťky 0,01~mm, interval Braggova úhlu (3° – 30°), krok 0,1° a~dobu expozice 2~s.
    - **Rentgenka s~Fe anodou**
      - proměřte charakteristické spektrum rentgenky při napětí 33~kV/0,8~mA. K~měření používejte tyto parametry: clonu o~průměru 2~mm, interval Braggova úhlu (3° – 30°), krok 0,1° a~dobu expozice 2~s;
      - proměřte tvar spektra s~Zr absorbérem. K~měření používejte tyto parametry: clonu s~Zr absorbérem tloušťky 0,05~mm, interval Braggova úhlu (3° – 30°), krok 0,1° a~dobu expozice 3~s.
    - **Rentgenka s~Mo anodou.**
      - proměřte charakteristické spektrum rentgenky při napětí 33~kV/0.8~mA. K~měření používejte tyto parametry: clonu o~průměru 2~ mm, interval Braggova úhlu (3° – 35°), krok 0,1° a~dobu expozice 3~s.
    - **Rentgenka s~Cu anodou:**
      - proměřte charakteristické spektrum rentgenky při napětí 33~kV/0,8~mA v~intervalu Braggova úhlu (42° – 51°). K~měření používejte tyto parametry: clonu o~průměru 2~mm, krok 0,1° a~dobou expozice 2~s.
  - **Interpretujte naměřené výsledky (pro mezirovinnou vzdálenost krystalu LiF používejte hodnotu //d//~=~201,4~pm):**
    - **Krátkovlnná mez brzdného záření**
      - Ze změřených mezních vlnových délek (respektive frekvencí) určete hodnotu Planckovy konstanty a~oceňte přesnost měření
    - **Moseleyův zákon**
      - Přesvědčte se, že naměřené úhlové frekvence spektrálních čar //K<sub>α</sub>// a~//K<sub>β</sub>// pro různé prvky splňují Moseleyův zákon. Ze směrnice příslušné závislosti určete hodnotu Rydbergovy úhlové frekvence a~využitím této hodnoty určete též průměrnou hodnotu stínící konstanty.
      - Přesvědčte se, že i~naměřené polohy absorpčních hran Zr a~Ni splňují Moseleyův zákon.
      - Všimněte si, že absorpční hrana Ni koinciduje se spektrální čarou //K<sub>β</sub>// mědi; této skutečnosti se využívá v~rentgenové difraktografii pro monochromatizaci charakteristického spektra mědi. Z~provedeného měření určete filtrační efekt niklu pro čáru //K<sub>β</sub>//.
    - **Úhlová disperze**
      - Ze změřených spekter molybdenu určete velikost úhlové disperze pro různé řády difrakce.


**Poznámka I: mřížková konstanta LiF je 201,4~pm!!!**

**Poznámka II: **

| Složky charakteristického záření (v 10<sup>-10</sup> m) ||||
| anoda | K<sub>α1</sub> | K<sub>α2</sub> | K<sub>α</sub> | K<sub>β</sub> |
| Cu | 1,54050 | 1,54434 | 1,5418 | 1,39217    |
| Co | 1,78889 | 1,792801 | 1,79019 | 1,620703 |
| Mo | 0,70261 | 0,71354 | 0,706253 | 0,632253 |

Střední vlnová délka K<sub>α</sub> se používá, není-li dublet rozlišitelný.

**Poznámka III:** Úhel orientace krystalu LiF přesně neodpovídá zobrazovanému úhlu. Pomocí tabelovaných hodnot charakteristického spektra určete systematickou odchylku a~vylučte chybu tím vzniklou.