x射線物理學(xué)基礎(chǔ)(3)(編輯修改稿)
2025-02-02 14:32 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分布曲線上 。 改變管流 、 管壓 ， 這些譜線只改變強(qiáng)度 ，而波長(zhǎng)值固定不變 。 這樣的譜線稱之為特征 X射線譜或者標(biāo)識(shí) X射線譜 。 特征 X射線產(chǎn)生示意圖 2 1 2 12121n n n nnnnnh E EhcEE????????h:普朗克常量； n2,n1:電子躍遷前后所在的能級(jí)； c: 光速 特征 X射線的命名規(guī)則 我們定義由不同外層上的電子躍遷到同一內(nèi)層而輻射的特征譜線屬于同一線系 ， 如從 L、 M、N層上的電子躍遷到 K層時(shí)產(chǎn)生的特征 X射線都屬于 K系特征譜線 。 按電子躍遷時(shí)所跨越的電子能級(jí)數(shù)目的多少 ，將同一線系的譜線分別標(biāo)以 α 、 β、 γ等符號(hào) 。如電子從 L層躍遷到 K層時(shí) ， 跨越了一層 ， 所以其特征譜線為 Kα 線 ， 而電子從 M層躍遷到 K層時(shí) ， 要跨越兩層 ， 所以其特征譜線記為 Kβ 線 ，依次類推 。 電子能級(jí)間的能量差并不是均等分布的 ， 愈靠近原子核 ， 相鄰能級(jí)間能量差愈大 ， 所以同一靶材的Ｋ 、 Ｌ 、 Ｍ系譜線中 ， 以 K系譜線的波長(zhǎng)最短 ， 而 L系譜線的波長(zhǎng)又短于 M系； 此外 ， 在同一線系各譜線間 ， 如在 K系譜線中 ，必定有： K K K? ? ?? ? ???K L M? ? ???原子中同一殼層上的電子并不處于同一能量狀態(tài) ， 而分屬于若干個(gè)亞能級(jí) 。 如 L層中的 8個(gè)電子分屬于 LⅠ、 LⅡ、 LⅢ三個(gè)亞能級(jí)； LⅠ亞能級(jí)上的電子不能躍遷到 K能級(jí)上（ 選擇定則 ） ， 所以 Kα 線是電子從 LⅢ 到 K（ Kα １ ） 、 LⅡ 到 K（ Kα ２ ） 躍遷時(shí)輻射出來(lái)的 Kα １ 和 Kα ２ 兩根譜線組成 ， LⅢ層上的四個(gè)電子躍遷到 K層的幾率比 LⅡ 層的兩個(gè)電子躍遷到 K層的幾率大一倍 ， 所以組成 Kα 線的兩根線的強(qiáng)度比為二比一 。 雙線的波長(zhǎng)相差很小 ， 在結(jié)構(gòu)分析中常用的 K系譜線中： 一般情況下是分辨不出來(lái)的，這時(shí) Kα 線的波長(zhǎng)是用雙線波長(zhǎng)的加權(quán)平均值來(lái)表示的： 44 10 nm? ???1223KKK?????? ??特征譜線的波長(zhǎng)隨原子序數(shù) Z的增大而變短，波長(zhǎng)和原子序數(shù)之間的關(guān)系符合莫塞萊定律： 1 ()KZ ????K和 σ是常數(shù) 特征譜線的輻射強(qiáng)度隨管流 i、管壓 U的增大而增大。 K系譜線強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式為： () nkI A i U U??A： 比例常數(shù)； Uk： K系譜線的臨界激發(fā)電壓； n: 常數(shù)，約為 經(jīng)驗(yàn)表明，欲得到最大的特征 X射線與連續(xù) X射線的強(qiáng)度比， X射線管的工作電壓應(yīng)選在 3~5Uk時(shí)為最佳。 小結(jié) ?連續(xù) X射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子運(yùn)動(dòng)受阻而減速時(shí) ， 由于能量降低而產(chǎn)生的輻射 ， 其波長(zhǎng)可以是任意值 ， 它不需要擊出靶材原子的內(nèi)層電子； ?特征 X射線是在靶材原子的內(nèi)層電子被擊出以后 ， 外層電子向內(nèi)層躍遷時(shí)產(chǎn)生的；對(duì)于確定的元素其波長(zhǎng)是特定的 。 11 X射線的本質(zhì) 12 X射線譜 13 X射線與物質(zhì)的相互作用 14 X射線的防護(hù) 15 總結(jié) 一 、 X射線的散射 A ) 相干散射
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