ЭлектрондардыҢ затпен Әсерлесуі

Электрондардың шашырауы зат атомының электрондарынан және атомның ядроларынан да болады. Электрондарды шашыратуға іс жүзінде атомның барлық көлемі қатысатын болғандықтан және атомның шеткі қабаттары ішкі қабаттарына қарағанда әлсіз шашыратады да электрондарды шашыратудың атомдық функциясы f sin / λ қатынасы артқан сайын ренген сәулелеріне қарағанда әжептеуір шұғыл азаяды. (1-ші сурет)

Сондықтан электронограммаларда жоғары индексті интерференциондық максимумдарды алуға болмайды.

f _эл зерттелмекші заттың атомдық нөміріне тәуелді әрі де орта есеппен Z ^½ пропорционал, яғни тәуелділік рентген сәулелеріне қарағанда аздау айқындалған.

Электрондар ренген сәулесімен нейтрондарға қарағанда затпен күштірек әсерлеседі. Шашырау интенсивтілігінің қатнасы мынадай болады:

1 – сурет I_эл: I_р.с: I_н = 10⁶ : 1 : 10^-2

Шашыраудың бірдей интенсивтігін (шашыратқыш атомдардың санына пропорционал) алу үшін электронографияда қалыңдығы 10^-7 мм , ренгенографияда 0,1мм, нейтронографияда 10мм үлгілерді пайдалану керек. Осы айырмашылықтардан электронографияны қолдану аймағына немесе осы әдіспен дұрысырақ шешілетін (мәселелерге) есептерге қатысты маңызды екі практикалық қорытынды шығады.

Бірінші қорытынды мынадан тұрады: электронографияның көмегімен жұқа пленкалардың құрылымын, әртүрлі беттік қабаттар мен жабуларды, осы қабаттарда өтетін тотығу процесін, тотық пленкаларының құрылымын зерттеу ұтымдырақ.

Екінші қорытынды: электронографиялық әдіспен құрылымында ауыр элементтер (Ta, W, Bi, Pb) бар жағдайда жеңіл элементтердің (Li, Be, B, C, N) орнын немесе координатын анықтаудан тұрады. Сонымен ауыр элементтердің карбидтері мен нитридтерін электронография әдісімен табыстырақ зерттеуге болады. Электронографияның рентгенография және нейтронографиядан өзгешілігі электрондардың толқын ұзындығы ренген сәулелері мен нейтрондардың толқын ұзындығынан бірнеше есе аздығында

(λ_р.с≈0,7 ÷ 2,5 Ǻ; λ_н ≈ 1,3 ÷ 1,5 Ǻ )

Электрондардың толқын ұзындығы λ= һ/m қатынасымен барілетін болғандықтан, ал жылдамдық потенциалдар айырымымен (үдеткіш кернеудің шамасымен) U анықталатындықтан, тұрақты толқын ұзындығы бар электрондар шоғырын алуға болады.

20-100 кВ кернеуде электрондардың толқын ұзындығы 0,03÷0,08 Ǻ шегінде жатады екен, яғни ренген сәулесінің қатқыл спектрінен бір дәрежеге аз екен. Электрондардың толқын ұзындығының қысқалығы (шамамен 20 есе) электронограмманың геометриялық теориясын оңайлатады да оларды түсіндіруді жеңілдетеді. Соның ішінде электронографияда жазық аралық қашықты анықтау үшін өте қарапайым формуланы пайдалану осыған байланысты. λ – ның аздығы салдарынан электрондар үшін Брэгг бұрыштары -да өте аз, сондықтан sin = = tg деп есептеуге болады. Сонда

n λ = 2dsin = 2d = 2dtg . Түсіру геометриясы 2-ші суретте келтірілген.

фотопластина

2-сурет

R-поликристалдың электронограммасындағы интерференциондық сақинаның радиусы,

L- үлгі мен фотопластинканың ара қашықтығы.

tg2 = 2 = R/L ; = R/2L ; n λ = dR/L , яғни d_HKL= d_hkl/n = λL/R = 2 λL/D (1)

мұндағы D- сақинаның диаметрі.

λ мен L жеткілікті дәлдікпен анықталмағандықтан (1) формуланы қолдану ыңғайсыз. Сондықтан практикада электронографтың тұрақтысы дегенді C= L*λ анықтайды.Ол үшін жазық аралық қашықтығы d_HKL белгілі стандартты заттың поликристалдық үлгісінен тұрақты U және L-да электронограмма түсіреді. Өлшенген D және белгілі d_HKL бойынша C= L*λ есептеп шығарады.

Өте жіңішке, әрі анық интерференциялық сызықтарға және үлкен L-ға қарамастан электронограмма бойынша жазық аралық қашықтықты анықтау дәлдігі жоғары емес, бұл Брэгг бұрыштарының аздығымен түсіндіріледі.