efect Mossbauer.
Din faptul că spectrul de emisie al nucleelor având spectre de emisie similare ale atomilor și moleculelor păreau aproape evident că nucleele atomice emit trecerea de la starea excitată la cuantele normală gamma cu o anumită frecvență, în stare normală ar trebui să absoarbă selectiv aceleași raze. absorbția Rezonanța cuantice gamma ar trebui să traducă miezul într-o stare excitată, la fel ca și absorbția luminii se traduce intr-o stare excitată a unui atom sau molecule. Cu toate acestea, încercările de a
detectare experimentală a absorbției de rezonanță a razelor gamma, cum ar fi nucleele atomice, cu toate acestea, aceste raze sunt emise pentru o lungă perioadă de timp nu au avut succes.
Rezultatele negative ale experimentelor pentru detectarea absorbției de rezonanță raze gamma au o explicație simplă. În cazul în care nucleul de tranziție de la starea excitată în starea normală se realizează prin emisia unei cuante de gamma, energia cuantei nu este egal cu exactitatea diferenței de energie Conform legii conservării impulsului în emisia de nucleu gamma cuantice dobândește un impuls egală cu impulsul de raze gamma emise și îndreptate în direcția opusă laterale. Nucleus suferă în timpul de emisie de fotoni dintr-un pistol ca atunci când a tras. În acest sens, energia eliberată este distribuită între gamma-cuanta și nucleu. Prin urmare, energia fotonica este mai mică decât diferența magnitudinea energiei cinetice a nucleului care a fost supus în:
Este clar că energia raze gama este mai mică decât energia necesară pentru traducerea aceluiași nucleu dintr-o stare normală la un entuziasmat:
fizicianul german R. Mossbauer în 1958 a arătat că, în unele cristale, puteți crea un mediu în care impulsul de recul în emisia de cuantice gamma relatărilor, nu un miez separat și întregul cristal ca un întreg. Schimbarea în energia cinetică a cristalului datorită masei sale mari (în raport cu greutatea miezului) este aproape de zero, iar energia razelor gamma emisă este aproape egală cu diferența de precizie Prin trecerea unui fascicul de raze gamma, prin proba care conține nucleele atomice ale izotopul se observă absorbția de rezonanță.
O caracteristică remarcabilă a efectului Mossbauer este lățimea extrem de mică a liniei spectrale de absorbție m. E. îngust vârf de absorbție de rezonanță. De exemplu, folosind izotop de fier este perturbat la schimbarea frecvenței de rezonanță a componentei de raze gamma a magnitudinii frecvența
Acest lucru înseamnă că este posibil să se înregistreze o schimbare în energia de raze gamma cu o cantitate de la valoarea sa inițială!
Folosind efectul Mössbauer permis să efectueze una dintre experimentele cele mai delicate ale fizicii moderne - detectarea deplasare gravitațională spre roșu a spectral
linii. Existența prezis de deplasarea gravitațională spre roșu relativitatea generală. Dăm aici o explicație simplificată a acestui efect se bazează pe utilizarea relației dintre masă și energie.
Gamma foton de energie are o masă:
Atunci când se deplasează în Pământului câmpul gravitațional H până la o înălțime de lucru se realizează prin energia fotonica scade în magnitudine:
Descendentă această energie corespunde cu reducerea frecvenței:
Prin urmare, determinat schimbarea relativă în cuantum de frecvență:
Pentru înălțimea obținem:
Astfel, atunci când se deplasează pe verticală în sus la înălțimea frecvența fotonului scade la oricare din valoarea sa inițială. Și astfel o mică schimbare în frecvență, totuși, a reușit detectată experimental în 1960 prin utilizarea de absorbție de rezonanță a razelor gamma în nucleele izotop de fier