V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
6.6.
■ Fotoefekt
Foton záření "srazí" elektronem vázaným atomovém obalu, předá veškerou svou energii
a zanikne.1. Další chování tohoto fotoelektronu stejné jako záření
β: bude "cik-cak" pohybovat odrážet mezi atomy, ionizovat nakonec zabrzdí (a
příp.4).
Při tomto pochodu však nemusí dojít vyzáření charakteristického elektromagnetického záření, ale
jako alternativní jev může nastat předání energie některému elektronu vyšší slupce, který pak
uvolní vyzáří jako tzv.3.1. místo "uprázdněné" elektronu, který vyletěl
fotoefektem, okamžitě přeskočí vyšší slupky atomovém obalu elektron, přičemž energetický
rozdíl vazbové energie vyšší nižší slupce vyzáří formě kvanta (fotonu)
elektromagnetického záření vyzáří charakteristické rentgenové záření (pokud slupka jedná se
o čáry Kα,β energiích cca 20-80keV těžších prvků, pro slupku jsou čáry Lα,β podstatně nižších energiích). Energie fotonu při tomto absorbčním ději spotřebuje uvolnění elektronu z
atomového obalu kinetickou energii vyraženého fotoelektronu.
Ionizační procesy
Interakce záření (pro krátkost budeme dalším psát jen pro X-záření situace analogická) látkou, vedoucí
k ionizačním účinkům, může probíhat čtyřmi různými způsoby vyznačenými obr.10.2. Čtyři způsoby interakce záření gama látkou.2 "Radioaktivita", pasáž "Vnitřní konverze záření gama".2008 12:13:55]
.λ7/2 Z5/Eγ
3 (platí předpokladu, energie vyšší než vazbová
energie elektronu této slupce). Tento jev bývá někdy vykládán jako proces vnitřní
konverze Rentgenova záření, když podobně jako vnitřní konverze záření jde alternativní jev, při
němž energie předává elektromagnetickou interakcí přímo, bez faktického vyzáření fotonu viz obr. 1.mocnině protonového
čísla ozařovaných atomů nepřímo úměrná 3.cz/JadRadFyzika6.
Pro účinný průřez fotoefektu záření vlnové délce slupce atomu protonovým číslem Z
platí přibližná závislost Z5.mocnině energie fotonů pro látku celkově
tato pravděpodobnost roste hustotou terčových atomů, tj.6 Ionizující záření
astrofyzice, excitace následná deexcitace atomů zdrojem značné části viditelného, infračerveného a
UV elektromagnetického záření, které přírodě pozorujeme.1.RNDr.6. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. zrekombinuje některým atomem).htm (14 32) [15. hustotou látky Fotoefekt proto
nastává nejčastěji záření nižšími energiemi látkách velkým protonovým číslem Nejvyšší
účinný průřez pro fotoefekt tehdy, když záření energii jen málo vyšší než vazbová
energie elektronů slupce slupce atomech dané látky (rezonanční jev viz zářez grafu
na obr. Pravděpodobnost fotoefektu tedy úměrná 5.1.
■ Comptonův rozptyl
Pokud foton záření "srazí" elektronem buďto volným, nebo jen slabě vázaným (energie fotonu musí
http://astronuklfyzika.7
v §1.3 (pátý
způsob, rezonanční jaderná absorbce Mösbauerův jev, zde zobrazen není, však níže podrobně popsán):
Obr. Při energiích nad 1-2MeV pravděpodobnost fotoefektu již minimální. Augerův elektron. Elektron který získal tuto energii
se uvolní vazby atomu vyletí kinetickou energií Ev, danou rozdílem energie záření Eγ
a vazbové energie elektronu atomu
