穆斯保爾譜方法

穆斯保爾譜方法是利用穆斯保爾效應探測原子核周圍環境微觀結構信息的研究方法。當入射γ射線的能量與原子核激發能級的能量相當時,應該發生共振吸收。但由於原子核發射γ射線時,一般要受到反衝影響而損失能量,所以在一般條件下觀察不到這種吸收。德國物理學家穆斯保爾(R.Mossbauer)將原子核束縛於晶體點陣中,消除了原子核發射γ射線時反衝的影響,因此當一種固體內的原子核處於激發態另一種固體內的核處於基態時,激發態核發射的γ光子便可以被基態的核吸收,此即穆斯保爾效應,亦稱無反衝γ射線共振吸收效應。

此法異常靈敏。如輻射或吸收核的能量狀態被某種微弱的環境因素所干擾,共振吸收將消失。從而可精確地測定環境效應。吸收體γ射線通量強度與輻射源速度之間的關係曲線稱為穆斯保爾譜線。用穆斯保爾譜儀可測出這種譜線。用此譜線可以精確確定電磁輻射頻率,並能以極高的能量分辨本領測定原子核與其周圍環境之間的相互作用。穆斯保爾譜方法有許多具體套用。例如,在相對論研究中可直接證實重力紅移現象;在核物理中可直接測定γ射線寬度;在固體物理中用於晶格動力學和超精細相互作用研究;磁學領域內,它是研究鐵磁、亞鐵磁和反鐵磁體磁超精細相互作用的有力工具;化學中它用於化學鍵和金屬-有機化合物的研究。

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