Ядра в кристаллической решеткеЯдра в кристаллической решетке под действием тепла колеблются. Двигаясь навстречу мишени, они увеличивают энергию фотона, двигаясь от нее, они ее уменьшают. Таким же способом изменяют необходимую для возбуждения ядра энергию и тепловые колебания ядер мишени. Они расстраивают резонанс. Для устранения тепловых колебаний кристалл охлаждается жидким азотом. При очень низкой температуре ярче вырисовываются квантовые эффекты. Для возбуждения тех или иных колебаний ядер в решетке, которые тоже квантуются, необходима энергия, превышающая энергию соответствующих квантов. Но если температура низка, колебания возбуждаться не будут, поскольку имеющееся в распоряжении количество тепловой энергии недостаточно для возбуждения колебательного уровня. Здесь по этому поводу говорятся только слова. Но существуют и соответствующие расчеты. Во всяком случае в кристалле атомы железа-57 держатся достаточно прочно, при температуре жидкого азота они практически неподвижны, и фотоны, вылетающие из источника, резонансно поглощаются покоящейся по отношению к источнику мишенью.

Ну, а если мишень движется? При относительной скорости источника и мишени всего в 1 Мм/сек резонанс в железе-57 исчезает. Но при дальнейшем увеличении относительной скорости примерно до 2—3 Мм/сек резонанс снова появляется, но несколько более слабый, чем прежде. Появление рядом с основной линией нескольких смежных объясняется сверхтонким расщеплением энергетического уровня на несколько уровней, связанным с различной ориентацией ядерных спинов в собственном магнитном поле кристаллической решетки. Проекция ядерного спина может принимать лишь значения, как мы уже знаем, отличные друг ог друга на единицу. Вследствие этого составляющая магнитного момента на направление внешнего поля имеет дискретные значения. Поэтому энергия основного колебательного уровня расщепляется, она делается несколько большей, когда составляющая ядерного магнита направлена так, что его северный полюс смотрит туда же, куда смотрит северный полюс магнита решетки. Энергия меньше, если они ориентированы в противоположные стороны.

Еще интересные статьи :