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INFORME DE LABORATORIO LABORATORIO
EXPERIENCIA 4: COMPORT COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA RADIACIÓN DIFRACCIÓN DE RAYOS X
ESTUDIANTE: JULIO CESAR BARRIOS ALT ALTAMIRANDA. T00040798.
GRUPO G1 SUBGRUPO A
ENTREGADO A: HERNANDO ALTAMAR MERCADO Sign up to vote on this title
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OBJETIOS GENERALES. •
•
Estudiar la radiación característica de rayos X de molibdeno usando difracción de rayos X en un monocristal. Medir la constante de red de un cristal u sando rayos X.
OBJETIOS ESPECIFICOS. Comparar los valores experimentales con los valores teóricos presentados en la guía. Mediante la ley de Bragg hallar la longitud de onda de la radiación característica de Rayos X del molibdeno.
L$% &'($% X
MARCO TEORICO.
os rayos X se originan cuando los electrones inciden con muy alta veloc sobre la materia y son frenados repentinamente. !e produce así la radiación X de muy distintas longitudes de onda #$espectro continuo%&" debido a diferente velocidad de los electrones al chocar. !i la energía del bombardeo d electrones es mayor todavía" se producir' otro tipo de radiación" cu características depender'n del material del blanco #$radiación característica% a diferente longitud de onda de la radiación determina la calidad o dure(a d los rayos X) cuanto menor es la longitud onda" la radiación de dice m' You're Reading ade Preview dura" *ue tiene mayor poder de penetración. + lo contrario se denomi Unlock full access with a free trial. $radiación blanda%.
P)*$% +, +- +%+*/&$ )%*&+/$
Download With Free Trial !i la energía de los electrones excede un valor crítico" *ue depende material del blanco de impacto de los electrones" se genera la radiación característica" la *ue aparece en el espectro en forma de picos individuale pronunciados.
Estas líneas se generan cuando los electrones deupalta Sign to voteenergía on this titlepenetran la capas atómicas m's profundas del material del 'nodo Useful y expulsan Not usefulelectrones d los orbitales m's internos por colisión. os huecos generados en este proces son rellenados por electrones de los orbitales externos ba,o la emisión de rayo X. a radiación X resultante es la característica para ese material del 'nodo
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a longitud de onda 5 no se modifica respecto del frente de onda $incidente%" las direcciones de las radiaciones *ue son perpendiculares a los dos frentes d onda cumplen con la condición $'ngulo de incidencia 6 'ngulo de re7exión !e genera interferencia constructiva en los rayos re7e,ados en los pla reticulares individuales cuando la diferencia de trayectoria 8 entre ellos es u m/ltiplo entero de la longitud de onda 5. Esto es Δ =nλconn =1,2,3, …
para dos planos reticulares adyacentes con distancia d" se puede decir *ue diferencia de trayectoria total entre los rayos re7e,ados en los plan reticulares individuales es Δ= Δ 1 + Δ 2=2 d sin ϑ . n λ =2 d sin ϑ λ =
2 d sin ϑ
n
El 'ngulo 9 recibe el nombre de 'ngulo rasante. Con la ecuación anterior s puede calcular tambi:n la frecuencia y la energía de la radiación X. You're Reading a Preview !abemos *ue frecuencia es igual) Unlock full access with a free trial. γ =
c λ
Download With Free Trial
; energía se puede calcular por medio de) E= h γ
MONTAJE.
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Figura 1. (a) Diagrama del principio de la difracción de rayos X en un monocristal y el acoplamiento 2ϑ entre el ángulo del tubo contador y el ángul de dispersión (ángulo rasante) 1 colimador 2 monocristal ! tubo contador
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial Figura 2. "onta#e del e$perimento seg%n la con&guración de 'ragg. olimado (a) sensor (b) cable de cinta (c) barras de gua (d) contador (e) soporte par ob#eti*o (f)
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>. Cargue las series de mediciones guardadas.
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>J"KK F G">?
abla 1. alor de los ángulos
L !E 1
y
ϑ β
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L !E 1
L !E 1
de la radiación caracterstica del
molibdeno teniendo en cuenta su correspondiente orden de difracción
n
Determinados a partir de los espectros para *alores *ariables de alta tensión del tubo +,-/0
a0 #pm&
-Br i
DI"K HG?"K
abla 2. onstante de red
EO-eN
a0 para cristales de 3'r y 0iF. ν OEP(
λ Opm
- 2 - 3
>K"HHA H"??H K>"GJG >I"D> H"J?JK A"GID abla !. 4nerga 4 frecuencia 5 y longitud de onda 6 de la radiación de rayos X caracterstica del molibdeno (*alores medios ponderados) You're Reading a Preview
ANALISIS DE DATOS. Unlock full access with a free trial.
En el siguiente traba,o se abordaran temas como las característica de rayos de molibdeno usando difracción de rayos X en Download With Free Trialun mono cristal y así ver l dependencia de la radiación de frenado y de la radiación característica respecto a la tensión del tubo de rayos X para poder medir la constante de re de un cristal usando rayos X.
E%/2)$ + -' &')'*)3, 5 ( 6 +- M$-)+,$.
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Not useful Useful un promedio. >. Pallar la longitud de onda λα y λ β . Calcular
-Br0 - 2
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n 6 >) λ β=
2 d×senϑ
n 6 ?) λ β=
2 d×senϑ
n
n
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=
659,7 ×sen 5,44 °
=
659,7 ×sen 11,01 °
1
2
=62,5 pm = 62,9 pm
n 6 A) No se pudo determinar con precision el angulo en elespectro . −11
x´ λ = 62,70 pm =6,270 × 10 β
m
as longitudes de onda promedio calculadas son a*uellas longitudes d onda propias de la radiación características de rayos X para un blanco d molibdeno" para diferentes cristales de difracción. !abiendo las longitudes de onda características del molibdeno" podemo utili(ar los 'ngulos obtenidos con el segundo cristal y así poder hallar constante de red a0 . i0 - 2 n =1: a 0= n =2: a 0=
n λ α
=
(1) × (70,73 pm )
senϑ
= 408,12 pm senYou're 9,98 ° Reading a Preview
n λ α
70,73 pm (2 ) × (Unlock ) with a free trial. full access =405,63 pm
=
senϑ
sen 20,41 °
Download With Free Trial
x´ a = 406,87 0
i0 - 3 n =1: a 0= n =2: a 0=
n λ β
=
(1) × (62,70 pm )
senϑ
sen 8,83 °
n λ α
(2 ) × (62,70 pm )
=
senϑ
sen 18,03 °
=408,46 pm
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=405,15 pm
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hc ( 6,63 × 10 Js ) × ( 3 × 10 m / s ) Eα = = =2,81 × 10−15 J =17 , 5625 e! −11 λα 7,073 × 10 m ν α =
Eα h
− 15
=
2,81 × 10
−34
6,63 × 10
J =4,23 83 × 1018 "#= 4,23 83 E"# Js
−34
8
hc ( 6,63 × 10 Js ) × ( 3 × 10 m / s ) E β= = =3,17 × 10−15 J = 19,8125 e! −11 λ β 6,270 × 10 m ν β=
E β h
− 15
=
3,17 × 10
−34
6,63 × 10
J
Js
=4,781297134 × 1018 "# =4, 7812 E"#
os c'lculos hallados de energía y frecuencia son los respectivos valore de la radiación de rayos X característica para cada una de transiciones -2 y -3 del Molibdeno. A. 1orcenta,e de error entre los valores experimentales. |!alor teorico−!alor experimental | $Error = You're Reading a Preview !alor teorico
× 100 =0,00492 Download With Free Trial
71,080
|17,443 −17 , 5625| 17,443
|4,2264 −4,2383| 4,2264
1+R+ - 3) λ %$Error
los
|71,080 −70,73|
Eα %$Error = ν α %$Error =
y
Unlock full access with a free trial.
1+R+ - 2) λα %$Error =
teóricos
|63,095 −62,70|
× 100 =0,00685
× 100= 0,00281 Sign up to vote on this title
× 100 0,00626
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1ara el -Br el 'ngulo respecto al cual se produce la longitud de ond mínima es ">D. λmin =659,7 ×sen 6,15 °=70,6 pm =7,06 × 10 Emin =
(6,63 × 10−34 Js )× (3 × 10 8 m / s ) − 11
7,06 × 10
m
−11
m
=2,81 × 10−15 J
−15
ν min =
2,81 × 10 6,63 × 10
−34
J =4,23 × 10 18 "# Js
1ara el i el 'ngulo respecto al cual se produce la longitud de ond mínima es I"IJ. −11 λmin = 402 , 7 ×sen 9,98 °=69,78 pm =6,978 × 10 m Emin =
(6,63 × 10−34 Js )× (3 × 10 8 m / s ) − 11
6,978 × 10 −15
ν min =
2,85 × 10 6,63 × 10
−34
os valores de
J
Js
m
=2,85 × 10−15 J
=4,29 × 1018 "#
λmin "You're EminReading a Preview y ν min " son los mínimos valores *ue s
Unlock full with a free re*uieren para se produ(ca laaccess radiación detrial. rayos X para cada espectro.
Download With Free Trial CONCLUSIONES.
os valores promedio de la longitud de onda" energía y frecuenci de la radiación X característica obtenida para cada una de las transiciones -2 y -3 del Molibdeno con el cristal de -Br" concuerdan con los suministrados en la tabla A. Sign up to vote on this title de error o anterior se puede evidenciar al calcular el porcenta,e Useful el Not useful lo cual arro,o resultados *ue apoyan experimento reali(ado en la pr'ctica. Con los 'ngulos obtenidos en el segundo espectro" en el
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http)OO@@@.buenastareas.comOensayosOosRayosx QnformeO??K?AKK.html Ramos ESo" Tose R. ey de Bragg. Colombia" ?G>?. Consultado el > de septiembre de ?G>.
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