Введение
Закон Мозели — эмпирический закон, касающийся характеристического рентгеновского излучения, испускаемого атомами. Закон был открыт и опубликован английским физиком Генри Мозли в 1913–1914 годах. Вкратце, закон утверждает, что квадратный корень из частоты испускаемого рентгеновского излучения приблизительно пропорционален атомному номеру:
Moseley's law is an empirical law concerning the characteristic X rays emitted by atoms. The law had been discovered and published by the English physicist Henry Moseley in 1913–1914. In brief, the law states that the square root of the frequency of the emitted X ray is approximately proportional to the atomic number:
История
Историческая периодическая таблица была приблизительно упорядочена по возрастанию атомного веса, но в нескольких известных случаях физические свойства двух элементов указывали на то, что более тяжелый элемент должен был стоять раньше более легкого. Примером служит кобальт с атомным весом 58,9 и никель с атомным весом 58,7. Генри Мозли и другие физики использовали рентгеноструктурный анализ для изучения элементов, и результаты их экспериментов привели к организации периодической таблицы по числу протонов.
Аппаратура
Поскольку спектральные излучения более легких элементов попадают в диапазон мягкого рентгеновского излучения (поглощаемого воздухом), спектрометрический прибор необходимо было поместить в вакуумную камеру. Подробности экспериментальной установки описаны в статьях журнала «Высокочастотные спектры элементов», Часть I и Часть II.
Результаты
Мозли обнаружил, что линии (в обозначениях Зигбана) действительно соотносятся с атомным номером Z. Подробное обсуждение, критикующее интерпретацию экранирования, предложенную Мозли, можно найти в работе Уайтакера, которая повторяется в большинстве современных учебников. Список экспериментально определенных и теоретически рассчитанных энергий рентгеновских переходов доступен на сайте NIST. В настоящее время теоретические энергии вычисляются с гораздо большей точностью, чем позволяет закон Мозли, с использованием современных вычислительных моделей, таких как метод Дирака — Фока (метод Хартри — Фока с учетом релятивистских эффектов).