x射線的產(chǎn)生和性質(zhì)-wenkub
2023-05-21 16:46:58 本頁(yè)面
【正文】 ● 使電子作定向的 高速運(yùn)動(dòng) ● 在其運(yùn)動(dòng)的路徑上設(shè)置一個(gè)障礙物使電子突然減速或停止 ： 21 ◆ X射線管的結(jié)構(gòu) 封閉式 X射線管實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大的真空二極管。 7 X射線的應(yīng)用 ◆ X射線廣泛地應(yīng)用醫(yī)學(xué)、工程、材料、宇航事業(yè)上。金剛石結(jié)構(gòu)的測(cè)定完美地說(shuō)明了化學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為的碳原子的四個(gè)鍵按正四面體形狀排列的結(jié)論。他以更簡(jiǎn)潔的方式，清楚地解釋了 X射線晶體衍射的形成，并提出了著名的布拉格公式： nX＝ Zdsino這一結(jié)果不僅證明了小布拉格的解釋的正確性，更重要的是證明了能夠用 X射線來(lái)獲取關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的信息。 1912年德國(guó)物理學(xué)家勞厄發(fā)現(xiàn)了 X射線通過(guò)晶體時(shí)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，證明了 X射線的波動(dòng)性和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性，發(fā)表了 《 X射線的干涉現(xiàn)象 》 一文。 1895年 12月 22日，倫琴和他夫人拍下了第一張 X射線照片。他又用盛有水、二硫化碳或其他液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明它們也是 “ 透明的 ” ，銅、銀、金、鉑、鋁等金屬也能讓這種射線透過(guò)，只要它們不太厚。當(dāng)時(shí)，小布拉格年僅 25歲，是至今為止最年輕的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者 5 X射線的發(fā)現(xiàn) X射線的發(fā)現(xiàn)是 19世紀(jì)末 20世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)（ X射線 1895年、放射線 1896年、電子 1897年）之一，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生。1 X射線物理學(xué)基礎(chǔ) 本 章內(nèi) 容 ◆ X射線的本質(zhì) ◆ X射線的產(chǎn)生 ◆ X射線譜 ◆ X射線與物質(zhì)的相互作用 ◆ X射線的探測(cè)與防護(hù) 2 X射線的發(fā)現(xiàn) ◆ 1895年，德國(guó)物理學(xué)家 倫琴 研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于對(duì) 其本質(zhì)不了解，稱為 X射線 ， 亦稱 倫琴射線 Roentgen 3 X射線的發(fā)現(xiàn) 勞厄 (1879～ 1960) 德國(guó)物理學(xué)家 1912年發(fā)現(xiàn)了 X射線通過(guò)晶體時(shí)產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象 ， 從而導(dǎo)致了 X射線衍射技術(shù)的誕生 ， 它成為研究晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)手段 。 19世紀(jì)末，陰極射線是物理學(xué)研究課題，許多物理實(shí)驗(yàn)室都開(kāi)展了這方面的研究。倫琴意識(shí)到這可能是某種特殊的從來(lái)沒(méi)有觀察到的射線，它具有特別強(qiáng)的穿透力。 1895年 12月28日，倫琴向德國(guó)維爾茲堡物理和醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)遞交了第一篇研究通訊 《 一種新射線 ——— 初步研究 》 。 6 X射線的發(fā)現(xiàn) 勞厄的文章發(fā)表不久，就引起英國(guó)布拉格父子的關(guān)注，當(dāng)時(shí)老布拉格（ WH． Bragg）已是利茲大學(xué)的物理學(xué)教授，而小布拉格（ WL． Bragg）則剛從劍橋大學(xué)畢業(yè)，在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。 1912年 11月，年僅 22歲的小布位格以 《 晶體對(duì)短波長(zhǎng)電磁波衍射 》 為題向劍橋哲學(xué)學(xué)會(huì)報(bào)告了上述研究結(jié)果。這對(duì)尚處于新生階段的 X射線晶體學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的事件，它充分顯示了 X射線衍射用于分析晶體結(jié)構(gòu)的有效性，使其開(kāi)始為物理學(xué)家和化學(xué)家普遍接受。例如： ?人體探傷 ?晶體結(jié)構(gòu)分析 ?材料和構(gòu)件無(wú)損探傷 8 X射線的本質(zhì) ◆ X射線的本質(zhì)是電磁波，波長(zhǎng)處于 紫外線的上端 ，因此，不能用肉眼觀察到 9 X射線本質(zhì)的揭示 ◆ 1912年，德國(guó)物理學(xué) 勞厄 等人利用 晶體光柵 觀察到 X射線的 衍射 現(xiàn)象，證實(shí) X射線的本質(zhì)是電磁波 ◆ 英國(guó)物理學(xué)家布拉格父子利用 X射線衍射方法測(cè)定了 NaCl晶體結(jié)構(gòu)，開(kāi)始了 X射線晶體結(jié)構(gòu)分析 的歷史 10 X射線的本質(zhì) ◆ X射線的本質(zhì)是電磁輻射，與可見(jiàn)光完全相同，僅是波長(zhǎng)短而已 ◆ X射線和可見(jiàn)光一樣屬于電磁輻射，但其波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短得多，介于紫外線與 γ射線之間，約為 — 10nm的范圍 11 X射線的本質(zhì) ◆ X射線的波動(dòng)性 X射線的本質(zhì)為電磁波，其磁場(chǎng)分量在與物質(zhì)相互作用中效應(yīng)很弱，所以只考慮電場(chǎng)分量 A。基本組成包括 ● 陰極 ：陰極是發(fā)射電子的地方 ● 陽(yáng)極 ：亦稱 靶 ，是使電子突然減速和發(fā)射 X射線的地方 ● 窗口 ：窗口是 X射線從陽(yáng)極靶向外射出的地方 ● 焦點(diǎn) ：焦點(diǎn)是指陽(yáng)極靶面被電子束轟擊的地方，正是從這塊面積上發(fā)射出 X射線 ： 22 接變壓器 玻璃 鎢燈絲 金屬聚燈罩 鈹窗口 金屬靶 冷卻水 電子 X射線 X射線 X射線管剖面示意圖 （回車鍵演示） X射線的產(chǎn)生過(guò)程演示 40KV高壓 220V400mA電流 23 X射線的產(chǎn)生 ◆ 當(dāng)給陰極和陽(yáng)極之間加上極高的電壓（ 40KV/40mA）的高壓時(shí)，陰極產(chǎn)生高速電子打擊在陽(yáng)極（ Cu）上，
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