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大学物理实验穆斯堡尔效应物理实验教学中心2006-12Outlines实验原理Mössbauer参数实验装置实验测量概述数据处理概述1958年德国人R.L.Mössbauer首先在实验中发现了Mössbauer效应——原子核对射线的无反冲发射和共振吸收，获1961年Nobel物理奖。概述Mössbauer谱学：研究具有一定体积的原子核与周围环境电或磁的相互作用。原子核：具有电荷、电四极矩和磁偶极矩；环境：在核处形成的电荷分布、电场梯度和磁场；概述该谱学的创建主要是Mössbauer的贡献，不是由于实验方法和技术的逐渐改进和积累而成的；能量分辨率极高，且设备比较简单；该谱学的应用涉及到物理和其他学科的许多领域；成为研究物质微观结构及其微小变化的有力工具。实验原理0E'EEREREEI0REEE'0REEE222REEMc发射时：吸收时：h测不准原理：钠黄光：12122.103589.633EeVornmPS810s2102102REEeVMc191Ir：129EkeV220.0462REEeVMc86.5510eVRE101.410s69.210eVRE谱线的Doppler增宽：由于发射或吸收时原子热运动所引起的多普勒效益，使发射谱线和吸收谱线增宽。iP�发射前动量：发射的光子动量：EPc�发射后动量：fP�ifPPP�原子核的反冲能量：222'22fiiiRRPPPPPPPEEMMMM���设原子核的热运动动能：22iPM�'2cosRRRiEEEPP�是与之间的夹角0对各向同性热运动，速度方向求平均后，2RDE191:0.0463000.084rRIEeVTKDeV19176Os14h74keV16d5.6s1.410-10s42keV129keV19177rI+OsPbPbDIr室温时，由于谱线的Doppler增宽，能发生共振吸收；液氮温度时，谱线的Doppler增宽减小，共振吸收反而增大了约3%；Mssbauerö采用了Lamb的共振吸收理论：束缚在晶格中的原子核发射或吸收射线时，有一定的几率让整个晶格受到反冲。222REEMc1960年，哈佛大学的Pound和Rebka利用57Fe的14.4keV的射线的Mssbauerö效应在实验室检验了光在地球引力场作用下的红移效应；Pound等人通过测量无反冲射线的能量随放射源温度的变化，检验了相对论预言的二次Doppler效应。实验原理——实验设计几何布置：透射式实验原理——能量扫描DEEcDoppler能量：功放三角波产生器方波产生器放射源PbPb样品PbPbNaI探测器放大器单道MCA计算机穆斯堡尔谱仪方框图电磁振动器Mössbauer参数同质异能位移（化学位移）磁...