Мессбауэровская спектроскопія — це метод, заснований на ефекті, який виявив Рудольф Людвіг Мессбауэр в 1958 році. Особливість полягає в тому, що спосіб полягає у віддачі резонансного поглинання і випущення гамма-променів у твердих тілах.
Як і магнітно-резонансна, мессбауэровская спектроскопія досліджує крихітні зміни енергетичних рівнів атомного ядра у відповідь на навколишнє середовище. Як правило, можуть спостерігатися три типи взаємодій:
- изомерный зрушення, також званий раніше хімічних;
- квадрупольное розщеплення;
- надтонке розщеплення
З-за високої енергії і надзвичайно вузької ширини лінії гамма-променів мессбауэровская спектроскопія є дуже чутливим методом, з точки зору енергетичного (і, отже, частотного) дозволу.
Основний принцип
Як і рушниця відскакує при пострілі, для збереження імпульсу потрібно, щоб ядро (наприклад, у газі) отшатывалось під час випромінювання або поглинання гамма-випромінювання. Якщо атом у стані спокою виділяє промінь, його енергія менше, ніж природна сила переходу. Але для того щоб ядро в спокої поглинало гамма-проміння, енергія повинна бути трохи більше, ніж природна сила, тому що в обох випадках напір втрачається під час віддачі. Це означає, що ядерний резонанс (випущення і поглинання одного і того ж гамма-випромінювання однаковими ядрами) не спостерігається з вільними атомами, оскільки зсув енергії занадто великий і спектри випромінювання і поглинання не мають істотного перекриття.
Ядра в твердому кристалі не можуть відскочити, тому що вони пов’язані кристалічною решіткою. Коли атом у твердому тілі виділяє або поглинає гамма-випромінювання, деяка енергія все ще може бути втрачена як обов’язкова віддача, але в цьому випадку вона завжди відбувається в дискретних пакетах, званих фононами (квантовані коливання кристалічної решітки). Може випускати будь-яке ціле число фононів, включаючи нуль, який відомий як подія «без віддачі». У цьому випадку збереження імпульсу виконується кристалом в цілому, тому енергія практично не втрачається.
