Аналіз месбауерівських спектрів
Як описано вище, вона має надзвичайно тонкий енергетичною роздільною здатністю і може виявляти навіть незначні зміни в ядерній середовищі відповідних атомів. Як вже було зазначено вище, спостерігається три типи ядерних взаємодій:
- изомерный зрушення;
- квадрупольное розщеплення;
- надтонке розщеплення.
Изомерный зрушення
Зсув ізомеру (δ) (також іноді званий хімічним) є відносною мірою, що описує зрушення у резонансної енергії ядра внаслідок переходу електронів в межах його s-орбіталей. Весь спектр зрушений в позитивному або негативному напрямі залежно від щільності заряду s-електрона. Ця зміна виникає із-за змін в електростатичному відгуку між орбітальними електронами з ненульовою ймовірністю і ядром з ненульовим об’ємом, який вони повертають.
Приклад: коли використовується в месбауерівської спектроскопії олово-119, то від’єднання двовалентного металу, в якому атом віддає до двох електронів (іон позначається Sn2+), і з’єднання чотирьох валентного (іон Sn4+), де атом втрачає до чотирьох електронів, що володіють різними ізомерних зсувів.
Тільки на s-орбіталях демонструють повністю ненульову ймовірність, тому що їх тривимірна сферична форма включає обсяг, займаний ядром. Проте p, d та інші електрони можуть впливати на щільність s через ефект екранування.
Зсув ізомеру можна виразити, використовуючи формулу нижче, де K – ядерна постійна різниця між Re2 і Rg2 – ефективне відмінність радіусу заряду ядра між збудженим станом і основним положенням, а також різниця між [Ψs2(0)], a [Ψs2(0)]б різниця електронної густини на ядрі (а = джерело, б = зразок). Зсув хімічної ізомеру, описаний тут, не змінюється з температурою, однак мессбауэровские спектри володіють особливою чутливістю через релятивистского результату, відомого як ефект Доплера другого порядку. Як правило, вплив цього ефекту невелика, і стандарт IUPAC дозволяє повідомляти про изомерном зсуві, взагалі не коригуючи його.
