Тіней ефект, виникнення характерних мінімумів інтенсивності (тіней) в кутовому розподілі часток, що вилітають з вузлів грат монокристала . Т. е. спостерігається для позитивно заряджених важких часток (протонів, дейтронів, важчих іонів). Тіні утворюються в напрямах кристалографічних осей і плоскості. Поява тіні у напрямі кристалографічної осі (осьова тінь) обумовлено відхиленням часток, що спочатку вилетіли у напрямі цієї осі, внутріатомним електричним полем найближчих до випромінюючого вузла атомів, розташованих в тому ж ланцюжку ( мал. 1 ). Розподіл відносної інтенсивності часток у в області тіні змальовано на мал.(малюнок) 2 . Кутові розміри тіні визначаються співвідношенням:
,
де 2 x 0 — напівширина тіні, ez 1 і Е — заряд і енергія рухомої частки, ez 2 — заряд ядра атома кристала, l — відстань між сусідніми атомами ланцюжка. Інтенсивність g потоку часток в центрі тіні для досконалого кристала (без дефектів) приблизно в 100 разів менше, ніж на периферії.
Т. е. був виявлений в 1964 незалежно А. Ф. Туліновим (СРСР) і Б. Домєєм і К. Бьерквістом (Швеція), причому частки, в пучку яких спостерігалися тіні, в цих роботах мали різне походження. У експериментах Тулінова це були продукти ядерних реакцій на ядрах кристалічної мішені під дією прискорених часток. Домей і Бьерквіст вводили а-радіоактивні ядра у вузли кристалічної решітки (методом іонної імплантації) і спостерігали тіні в кутовому розподілі а-часток, що вилітають з кристала. Перший метод виявився більш універсальним, і практично все подальші експерименти проводилися за його схемою. Зокрема, за допомогою цього методу удалося спостерігати площинні тіні, тобто області зниженої інтенсивності часток у напрямі кристалографічної плоскості, що мають форму прямих ліній. При реєстрації площинних тіней як детектор часто використовують ядерні фотографічні емульсії, оскільки з їх допомогою можна реєструвати тіньову картину у великому тілесному вугіллі. На емульсії виникає складна тіньова картина кристала, звана іонограмою ( мал. 3 ).
Розташування плям і ліній на іонограмі залежить від структури кристала і геометричних умов досвіду. Розподіл інтенсивності в межах однієї тіні (осьовий або площинний) визначається багатьма чинниками (склад і структура кристала, сорт і енергія рухомих часток температура кристала, кількість дефектів в кристалі). Плями і лінії на іонограмі за своєю природою принципово відмінні від плям і ліній, що отримуються при вивченні кристала дифракційними методами (див. Рентгенівський структурний аналіз, Електронографія, Нейтронографія ) . Із-за малої величини довжини хвилі де Бройля для важких часток дифракційні явища на утворення тіней практично не впливають.
Т. е. використовується в ядерній фізиці і фізиці твердого тіла. На базі Т. е. розроблений метод виміру часу протікання ядерних реакцій в діапазоні значень 10 -6 —10 -18 сек. Інформація про величину t витягується з форми тіней в кутових розподілах заряджених продуктів ядерних реакцій, оскільки ця форма визначається зсувом складеного ядра за час його життя з вузла грат. У фізиці твердого тіла Т. е. використовується для дослідження структури кристала, розподілу домішкових атомів і дефектів. Особливо ефективними методи, засновані на Т. е., виявляються при вивченні тонких монокристалічних шарів речовини (10—1000 ).
Т. е. відноситься до групи орієнтаційних явищ, що виникають при взаємодії часток з кристалами. Інше орієнтаційне явище — каналування заряджених часток .
Літ.: Тулінов А. Ф., Вплив кристалічної решітки на деякі атомні і ядерні процеси, «Успіхи фізичних наук», 1965, т. 87, ст 4, с. 585; Широков Ю. М., Юдін Н. П., Ядерна фізика, М., 1972; Медиків Ю. Ст, Тулінов А. Ф., Ядерні зіткнення і кристали, «Природа», 1974 № 10; Карамян С. А., Меліков Ю. Ст, Тулінов А. Ф., Про використання ефекту тіней для виміру часу протікання ядерних реакцій, «Фізика елементарних часток і атомного ядра», 1973, т. 4, ст 2.
