Мозли заңы.
Атомның әрбір электроны ядро мен “ішкі” және
“сыртқы” электрондар тудыратын электр өрісінде болады. Сыртқы
электрондар өрісінің ішкі электрондар энергиясына ешқандай әсері
жоқ десе де болады. Сондықтан рентгендік деңгейлердің энергиясы
бірінші жуықтауда сутегі тәрізді атомдар формуласына ұқсас
формуламен есептеледі: (1)
Сутегі атомы формуласынан айырмашылығы бұл формулада σn l
түзетуі бар. Осы түзету тасалау (экрандау) тұрақтысы деп аталады; ол
ядро өрісінің электрондармен экрандалуын ескереді. σnl Z-ке тәуелді
емес деуге болады, бірақ n мен l -ге тәуелді. Жеңіл атомдардың К-
қабығындағы электрондар үшін осы қабықтың негізінен екінші
электроны экрандаушы әсер етеді; осы жағдайда σ≈1. Жеңіл
атомдардың L-қабығының электрондар үшін σ≈8. σnl-ның дәл мәндері
тек тәжірибе жүзінде анықталуы мүмкін. Электронынан айрылған
атом энергиясы оң таңбалы. Сондықтан, (1) формула мен сутегі
атомы үшін формуланың таңбалары әр түрлі болады.
Энергияның сақталу заңына сәйкес рентген кванттарының
энергиясы атомның алғашқы және соңғы күйлері энергияларының
айырымына тең (2)
Экрандау тұрақтысын деңгейлер үшін емес, тікелей спектрлік
сызықтар үшін енгізуге болады. Сонда (2) формула ықшамдырақ
түрге келеді
(3)
σ-түзетуі әр түрлі жеңіл атомдар спектрлеріндегі бірдей сызықтар
үшін тұрақты болып қалады. Мысалы, 20<Z<30 болатын барлық
атомдардың Кα сызығы үшін σ≈1,13.
(3) формуладан элемент неғұрлым ауыр болса, оның шыға-
ратын сипаттамалық рентген сәуле-лерінің толқыны, соғұрлым қысқа
(жиіліктері үлкен) болатыны көрі-неді. Сөйтіп рентген сәулесінің
толқынының ұзындығы элементтің атомдық нөміріне тәуелді. Осы
заңдылықты 1913 ж. ағылшын физигі Мозли тәжірибе жүзінде ашқан.
Ол К-серияның берілген сызығы жиілігінің квадрат түбірінің
элементтің Z атомдық нөміріне тәуелділігі сызықтық байланыспен
өрнектелетінін тағайындаған
(4)
(1-сурет):
мұндағы С, σ – тұрақтылар. С мен σ-ның басқа мәндері бар осы
формула L-серия үшін де, тағы басқа сериялар (М, N,...) үшін де дұрыс
болады. Осы формула Мозли заңы деп аталады. Бір элементтен келесі
элементке ауысқанда сипаттамалық рентгендік спектрлердің ығысуын
осы формула анықтайды.
