X線照射による変色理由

質問

今学生実験でKCｌとKBｒを用いたｘ線回折の実験をしてるのですが。
KclとKBｒを粉末にしてX線を照射するとKBｒは白→青にKCｌは白→赤紫に変色しました。その理由を教えてください。

回答No.3

anthracene

もう少し詳しい情報を載せます。
NO.1で書いたF中心は、陰イオン（ハライドイオン）が抜けてできた点欠陥に、電子がトラップされたものです。
このとき、いわゆる井戸型ポテンシャルに束縛された電子のようになるため、エネルギー準位が形成されます。
KBrだと2.0 eVということなので、大体600 nm（赤色）を吸収します。
補色を考えると、緑から青くらいに見えることになります。
KClだと2.2 eV、550 nm（緑色）なので、だいたい紫色に見えると思います。
補色の波長が厳密にあっていないと思いますが、色合いとしては質問者さんのコメントに近いですね。

色中心の作成方法としては、
X線、電解（No.２では電解ではない、と書きましたが、電解で良いようです）、ガンマ線、アルカリ金属蒸気によるドーピングの他、
中性子、電子線でもできるようです。

より詳しくは、NO.1でも書きましたが、Kittelの固体物理学入門（私の第四版だと下巻）を見てください。

回答No.2

anthracene

追記します。
”電気分解”ではなくて、高圧の電気をかける、の間違いでした。
電気分解も起こっているかもしれませんが、そこまで確認していませんでした。

回答No.1

anthracene

これはアルカリはライドの色欠陥というやつです。
F中心の場合だと思います。
ガンマ線照射や電気分解、金属蒸気との反応でもできます。
高エネルギー照射によって、結晶中のイオンが結晶格子からたたき出され、格子欠陥が生じます。この格子が電子をトラップする井戸のように働き、可視領域の光を吸収する準位を形成することで色が付きます。
詳しくは、固体化学、物性物理の本を読めばのっています。
私も昔やりました。
Kittel固体物理学など。