穆斯堡尔效应

第二节 穆斯堡尔谱参数
一、 超精细相互作用 由于原子核存在于由原子的壳层电子和邻近配位体的电荷 所产生的电磁场中，原子核本身带正电荷和各种核矩，因 此核和核所处的电场和磁场之间存在着相互作用，这种作 用十分微弱，称为超精细相互作用。
二、同质异能位移（化学位移）
• 化学位移是由穆斯堡尔核电荷与核所在处电场之间的静
• 3当标样相对含铁样品运动，则样品接受的
γ射线能量为hv+/- ΔE； • 4当速度达到某值， 使： • B= hv+/-ΔE=A+/-VE/C；则形成共振吸 收， 就得到Mossbauer谱。
穆斯堡尔谱学的特点：
1穆斯堡尔谱具有极高的能量分辨本领，很容易
探测出原子核能级的变化。
2利用穆斯堡尔谱可以方便地研究原子核与其周 围环境间的超精细相互作用，可以灵敏地获 得原子核周围的物理和化学环境的信息。
第一节 原理 一 多卜勒效应:
如一个幅射源相对接收者运动, 则对接收者而 言, 幅射波长（频率、能量）随二者的相对 运动方向与速度而变化： ΔE=VE/C ΔE-射线能量的变化； E-射线能量 V-速度，
• 二 同质异能核 • 1电荷数与质量相同但能态不同的核，
如：Fe, Fe + Fe 2+, Fe 3+ , Fe 6+ 。 • 2如用放射性核57Fe为标样，它发出能 量为A=hv的γ射线；（γ射线是不稳定 的原子核从能量较高的激发态跃迁到能 量较低的能级或基态时，放出的电磁波） • 含铁样品中Fe 的能级差为B； • 设ΔE=A-B
三、四Biblioteka Baidu矩分裂Qs
• 虽然原子核的形状接近球形，但多数核是
轴对称的椭球形。因此用电四极矩Q来表征 核电荷分布偏离球对称的程度。
四、磁超精细分裂 在原子核处常常存在有核外电子形成的磁场H，可使核 能级进一步分裂，又叫核塞曼效应。
• 4 以不同基态的穆斯堡尔谱源去测量同一
吸收体的穆斯堡尔谱时，所得化学位移不 同。所以通常需要说明这种化学位移是相 对于何种标准吸收体而言。 • 5 当穆斯堡尔谱原子处于不同价态和不同 自旋状态时，原则上有不同的化学位移。 6化学位移决定谱线中心的位置移动，但不是 唯一的决定因素，温度效应与化学位移叠 加在一起决定谱线中心的位置。
电作用引起的。
结论：
• 1 如果激发态核半径与基态核半径不等，则化学
位移可以不为零，而与这个穆斯堡尔原子核周围 电子配置情况有关，所以根据δ可以得到化学键性 质、价态、氧化态、配位基的电负性等化学信息。 • 2 如果放射源中穆斯堡尔原子所处的化学状态和 吸收体完全相同，则化学位移总是为零，所得谱 线共振吸收最大处即是谱仪零速度处。 • 3 δ可正可负。δ为正，说明从放射源到吸收体在 核处的电子电荷密度是增加的，原子核体积减小； δ为负，说明从放射源到吸收体在核处的电子电荷 密度是减小的，原子核体积增加。