【摘要】 一般情况下都是利用穆斯堡尔谱研究吸收(或源)物质的性质,但有时不是研究,只是利用源和吸收体。

一般情况下都是利用穆斯堡尔谱研究吸收(或源)物质的性质,但有时不是研究,只是利用源和吸收体。这类应用虽不很多,但实际上却有很大意义,下面举二例说明。

穆斯堡尔效应被应用以来,有两个特殊之处值得重视:首先是具有极高的能量分辨本领,可以高精度地测量γ射线频率(能量)变化;其次是设备较简单,在小型实验室就可得到高度精确的实验数据。因此可用来验证广义相对论所预见的重力红移。按照广义相对论,光量子的频率与引力势之间有线性关系,当离开星球表面时,其频率将逐渐降低。因此,在重力场较弱处观测来自重力场较强处的谱线,将看到波长向长波方向移动,故称为红移。其实这种红移很小,太阳光由太阳表面传到地球,红移约为2×10-6。白矮星质量大半径小,红移较大,由天文观测与广义相对理论预计初步符合。

由穆斯堡尔谱谱中心的位置偏移,就可以测量出这个能量移动。虽然偏移量很小,但穆斯堡尔谱具有高精度的测量本领是不成问题的。不过应该特别注意,必须排除其他引起频移效应的影响因素。尤其是温度能移,只要源和吸收体相差1℃,则温度能移就会掩盖重力场引起的频移对应的能移。

研究人员通过穆斯堡尔效应在地球上直接验证了γ光子在重力场中的波长变化,且他们测量的结果与广义相对论的理论很好的一致。

 

[1]南京大学物理系穆斯堡尔谱学科研组. 一台等加速穆斯堡尔谱仪及其应用[J]. 物理, 1978(02):107-111.