- P-ISSN 3022-8719
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엑스선 반사와 필름의 평균 전자 밀도 분포
X-ray Reflectivity and Electron Density of films
과학과 과학교육 / Journal of Science and Science Education, (P)3022-8719;
2024, v.49 no.2, pp.75-82
https://doi.org/10.23335/JSSE.2024.49.2.75
(전북대학교 과학교육학부)
한상욱.
(2024). 엑스선 반사와 필름의 평균 전자 밀도 분포. , 49(2), 75-82, https://doi.org/10.23335/JSSE.2024.49.2.75
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초록
파동이 매끄러운 경계면을 만나면 반사가 일어난다. 입사각을 변화시키면서 측정한 엑스선이나 중성자 반사를 이용하면, 필름의 깊이에 따른 흐트림 알갱이 (전자 또는 원자핵)의 평균 밀도, 필름의 평균 두께, 표면의 평균 거칠기 등을 정량적으로 결정할 수 있다. 엑스선이나 중성자에 대한 진공의 굴절률은 1이며, 물질의 굴절률은 1보다 작다. 엑스선이나 중성자가 공기에서 물질로 들어가는 경우, 경계면과 빔이 이루는 입사각이 작으면 전반사가 일어난다. 전반사가 일어나는 임계각은 필름의 흐트림 알갱이 밀도에 의하여 결정되며, 반사 측정을 통하여 필름의 깊이에 따른 흐트림 알갱이의 평균 분포를 결정할 수 있다.
- keywords
- 반사, 엑스선, 필름, 경계면, 전자 밀도
Abstract
Smooth surfaces reflect waves, including X-rays and neutrons. By measuring the reflectivities of these waves, it is possible to quantitatively determine the mean thickness, mean densities of scattering sources (such as electrons and atomic nuclei), and mean surface roughness of films. The refractive indices of X-rays and neutrons differ for vacuum and matter, with the former being one and the latter being less than one. Consequently, when X-rays and neutrons transition from air to a film, they undergo perfect reflection by the film surface if the incident angle between the beam and film surface is below a critical angle. This critical angle is influenced by the mean density of the scattering sources within the film. By quantitatively analyzing reflectivity as a function of the incident angle, it is possible to ascertain the mean density of scattering sources throughout the depth of the film.
- keywords
- Reflectivity, X-ray, Film, Interface, Electron Density
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