mössbauerspektroskopi
Mössbauerspektroskopi er en typespektroskopi som bygger påmössbauereffekten.
Faktaboks
- Også kjent som
møssbauerspektroskopi
Mössbauereffekten
Mössbauereffekten ble oppdaget avRudolf Mössbauer i 1958. I 1961 fikk hanNobelprisen i fysikk for oppdagelsen.
I figuren er apparaturen Mössbauer brukte da han oppdaget effekten vist. I boksen til høyre er det enradioaktiv kilde som sender utgammastråling. Kilden (som inneholder en radioaktivisotop aviridium:191Ir) er montert på en platespiller, M, som man kan styre hvor fort roterer. Til venstre stårdetektoren, D. Selve spektret er vist under. Maksimalt signal fikk han når kilden sto i ro, og signalet avtok om kilden beveget seg noen få cm per sekund.
Forklaringen er enkel og ble raskt akseptert, men den overrasket fysikerne da Mössbauer publiserte sine første spektra i 1958. Noen hadde lett etter denne effekten i mange år, blant annet den norske fysikeren Anders Storruste (1917–2001) i sitt doktorarbeid i 1951.
Forklaringen følger frakvantemekanikken. Kilden Mössbauer brukte var etkrystallinsk stoff, og det viste seg å være avgjørende for å få et positivt resultat. Når et gammafoton forlater atomkjernen, «sparker» det fra. En viss brøkdel avfotonene gjør dette uten at atomkjernenrekylerer, fordi bevegelsen av atomkjernen i en krystall er kvantisert. Det er det som kalles mössbauereffekten, og det er de rekylfrie fotonene som gir mössbauerspektret.
Et fysikkeksperiment
En annen kjerne som viser mössbauereffekten er en radioaktivisotop avkobolt,57Co. Denne radioaktive isotopen går over til eneksitert57Fe-isotop ved utsendelse av etelektron. Denne isotopen sender ut et gammafoton som kan sendes mot en prøve som inneholder57Fe. Når kilden og prøven er ved forskjellig høyde over jorden, er metoden så følsom at den ble brukt av Robert V. Pound og hans student iPound-Rebka eksperimentet til å bevise at den høyeste klokken går langsommere enn den laveste, slik det følger fraEinsteins relativitetsteori.
Mössbauerspektroskopi
Apparatet Mössbauer brukte i oppdagelsen av mössbauereffekten er et tidlig mössbauerspektrometer. I mössbauerspektrometerne som ble utviklet senere, er platespilleren erstattet med en enhet som svinger frem og tilbake og gir endopplereffekt.
Mössbauerspektroskopi er en metode som er spesifikk for denisotopen som studeres. Den mest studerte isotopen er57Fe, men også129I,119Sn og121Sb har vært mye studert. Som iNMR-spektroskopi gir spektrene informasjon om kjemisk skift, kvadrupolsplitting og hyperfinsplitting.
Som analysemetode har mössbauerspektroskopi blitt brukt til å analysere jern ikatalysatorer, imeteorer, i prøver fraMånen ogMars, og iproteiner ogenzymer. Mössbauerspektroskopi har altså vært brukt ifaststoff-fysikk,kjemi og andre områder avmaterialvitenskapen.
Les mer i Store norske leksikon
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.
