омні відстані. Тому поширення хвиль теплових і холодних нейтронів в речовині більш схоже на проходження жорстких рентгенівських хвиль, ніж на поширення видимого світла. p> Особливості нейтронних хвиль роблять їх унікальним засобом дослідження ряду найважливіших характеристик твердого тіла. Особливості пов'язані з наступними фактами:
1) нейтрони в основному взаємодіють з ядрами;
2) нейтрон має більшу масу спокою, в той час як маса спокою фотонаравна нулю.
Інтенсивність відображення нейтронів, звичайно, визначається тим, наскільки інтенсивно розсіюються нейтрони окремими ядрами, тобто перетином пружного розсіяння нейтрона ядром. Згідно із загальними властивостями ядерних реакцій при низьких енергіях перетин пружного розсіяння нейтрона є константної, що не залежить ні від кутів, ні від енергією. Це перетин можна представити у вигляді
, (4.1)
де а - константа розмірності довжини, звана довжиною розсіювання або, що тут те ж саме, амплітудою розсіювання. Амплітуда а нерегулярно змінюється при переході від ядра до ядра і в середньому має один і той же порядок величини (см) для всіх ядер - від найлегших до найважчих. Істотно, проте, що ця амплітуда буває як позитивної, так і негативною. p> Залежність амплітуди розсіяння нейтрона від орієнтації спина ядра і від ізотопного складу призводить до того, що кристал відображає нейтрони в різних напрямках, а не тільки в тих, які дозволені умовою Брегга-Вульфа. Це додаткове відображення буде вже не когерентним, а дифузним. p> Повний переріз розсіяння на N ядрах дорівнює сумі перерізів когерентного і некогерентного розсіяння:
? = +. (4.2)
При цьому когерентне перетин визначається через квадрат суми когерентних амплітуд
, (4.3)
а некогерентного - через суму квадратів некогерентних амплітуд
. (4.4)
У інтерференційних явищах бере участь тільки когерентна амплітуда. Некогерентного амплітуда створює дифузний фон, звичайно лише утруднює дослідження. p> При невеликих енергіях (0.01 <Е <100 еВ) для отримання монохроматичних нейтронів може використовуватися дифракція нейтронів в кристалі. Залежність енергії нейтрона від кута їх віддзеркалення від поверхні кристала? визначається формулою Брегга-Вульфа:
, (4.5)
де - маса нейтрона, d - відстань між сусідніми атомними площинами в кристалі, - ціле число (порядок спектру), h - постійна Планка.
Нейтрон володіє магнітним моментом. Тому нейтронні хвилі можуть розсіюватися на магнітних моментах атомів всередині речовини. Інтенсивність цього процесу визначається амплітудою магнітного розсіяння нейтрона. Для магнітних речовин (Fe, Co і т. д.) магнітна і ядерна амплітуда розсіяння мають однаковий порядок. Якщо магнітні моменти атомів в речовині орієнтовані хаотично, то магнітне розсіювання в когерентну...
