АТОМНЫЙ ФАКТОР

АТОМНЫЙ ФАКТОР

       

величина, характеризующая способность изолированного атома или иона когерентно рассеивать рентг. излучение, эл-ны и нейтроны (соотв. различают рентгеновский, электронный и нейтронный А. ф.). А. ф. для атомов разл. элементов — характерная величина; таблицы А. ф. для атомов элементов и мн. ионов используются в рентгеновском структурном анализе, электронографии и нейтронографии. Числ. значение А. ф. и его зависимость от угла рассеяния и длины волны излучения определяются физ. природой вз-ствия излучения с атомом. А. ф. монотонно уменьшается с увеличением угла рассеяния, если длина волны излучения порядка радиуса атома или меньше, т. к. в этом случае волны, рассеянные разл. точками атома, сдвинуты друг относительно друга по фазе и частично взаимно гасятся. А. ф. определяет интенсивность излучения, рассеянного атомом в определ. направлении.

Рентг. излучение рассеивается эл-нами атома, поэтому рентгеновский А. ф. fp зависит от распределения в атоме электронной плотности. Величина fр монотонно возрастает с увеличением ат. номера Z элемента. Обычно fр выражается в относит. ед. амплитуды рассеяния рентг. излучения одним свободным эл-ном. Абс. величина fp=10-11 см.

Эл-ны взаимодействуют с электростатич. потенциалом атома, и, следовательно, электронный А. ф. fэ, как и электростатич. потенциал в атоме, зависит не только от числа эл-нов, но и от размеров его электронных оболочек. Поэтому fэ немонотонно зависит от Z. Абс. величина fэ=10-8 см, т. е. эл-ны во много раз сильнее рентг. лучей взаимодействуют с в-вом.

Нейтроны рассеиваются ядрами атомов, размеры к-рых значительно меньше длины волны де Бройля нейтронов, поэтому нейтронный ядерный фактор fян не зависит от угла рассеяния. Кроме того, не существует к.-л. определ. зависимости fян от Z. Значения fян различны для изотопов одного элемента. А. ф. fян определяются только опытным путём, их абс. значения =10-12 см, т. е. нейтроны слабее рентг. лучей взаимодействуют с в-вом.

Наряду с fян для магнитоупорядоченных объектов (ферромагнетиков, антиферромагнетиков и др.) можно ввести магнитный нейтронный А. ф. fмн, к-рый описывает когерентное рассеяние нейтронов на регулярно распределённых в пр-ве магн. моментах атомов или ионов. Величина fмн также монотонно убывает с увеличением угла рассеяния (причём более резко, чем fр). Абс. величина fмн=10-12 см, т. е. fмн=fян. Фактор fмн может иметь как положит., так и отрицат. знак, в зависимости от взаимной ориентации спина нейтрона и вектора намагничивания среды. Полный нейтронный рассеивающий фактор в магнитоупорядоченных материалах равен сумме: fн=fян+fмн.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.