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:

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).