【正文】 ? 我國物理學家 吳有訓 參加了實驗工作，故稱 康－吳效應。 ? 因此， 康普頓 于 1927年獲諾貝爾物理學獎。 1927年的 中國物理學家－吳有訓 58 二、 X射線的吸收 ? （一） 透射系數(shù)與吸收系數(shù) ? 1. X光 通過物質而強度衰減， 或 被物質吸收。 ? 當 強度為 I0 的 X射線照射到 厚度 t 的均勻物質上，在通過深度為 x 處 的 dx厚度 的物質時， 強度衰減 與 dx成正比。 dxIdI lxx ???對 0～ t積分 lteII ??? 0μl－為常數(shù)，稱為 線吸收系數(shù) 。 lteII ??＝0稱為 透射系數(shù) 。 59 ? 2. 線吸收系數(shù) μl ： 表征 X射線通過 單位厚度 物質的相對衰減量，與 物質種類 、 密度 、 X光波長 有關。用 質量吸收系數(shù) μm [cm2／ g] ： ??? lm ?－吸收體密度，物質固有值； ? －物質固有值，可查表。 m?tmeII ???? 060 質量吸收系數(shù) μm 物理意義 ? 3. μm 物理意義： X射線通過 單位面積 上 單位質量 物質后強度相對衰減量。 ? μm與物質 密度 ρ和 狀態(tài) 無關；而與物質 原子序數(shù) Z和 X射線波長 λ 有關。其經(jīng)驗公式為： 33 ZKm ?? ?? 對一定吸收體，波長 λ越短，穿透能力越強，吸收系數(shù)下降， ? 但隨波長降低并非連續(xù)變化，而在某波長突然升高，出現(xiàn) 吸收限 。 61 ? 元素 化合物、固溶體 或 混合物 質量 吸收系數(shù)計算： 混合物 、 化合物 的 質量吸收系數(shù)： 為 各組分的質量吸收系數(shù)（ μmi ） 與其 質量分數(shù)（ Wi ）乘積和 。 2211 mmm WW ??? ?????niimm wi1??? 5. 設含組分 2的物質， 質量分數(shù)： W W2； 則 混合物質量吸收系數(shù)： （ W1＋ W2）＝ 1 62 （二） X射線的真吸收－ 光電效應 ? 光電效應： ? 當入射 X光子能量等于或略大于吸收體物質原子某殼層電子的結合能時，將內層電子擊出，成為自由電子，原子則為激發(fā)態(tài)，外層電子向內層空位躍遷，并 輻射出一定波長的特征X射線。 入射 X射線 ? 被擊出的電子稱 光電子 ， ? 所輻射出的次級特征 X射線，稱為熒光 X射線 或 二次特征 X射線。 ? 這種以入射 X射線激發(fā)原子所發(fā)生的電子 激發(fā) 和熒光 X射線 輻射 的過程稱為 “ 光電效應 ” 。 63 ? 產(chǎn)生 K系熒光輻射條件： 入射光子能量 hν須大于或等于 K層電子的逸出功 WK， 即： VK－ 把原子中 K層 電子擊出 所需的 最小激發(fā)電壓。 λK－ 把 K層 電子擊出 所需的 入射光 最長 波長。 表明： 只當入射 X光 波長 λ≤λK＝ ／ VK 時，才能產(chǎn)生 K系熒光輻射。 KK V?? ?? )( nmVeVhcKKK?? ???KK eVWhch ??????? c?64 ? 光電效應： 使入射 X射線消耗大量的能量，表現(xiàn)為 物質對入射 X射線的強烈吸收。 ? 在質量吸收系數(shù)曲線（ μmλ）上，表現(xiàn)為 吸收系數(shù)的突變， 此對應波長稱 吸收限 λK 。 ? （如圖） 圖 110 X光量子能量及質量吸收系數(shù)隨波長的關系 65 激發(fā)限和吸收限 ? 討論 光電效應產(chǎn)生的條件 時， λK 稱 K系激發(fā)限 ； ? 討論 X射線被物質吸收 時， λK 稱為 吸收限。 a. 當入射線 波長 λ↓ → 光子能量↑ ，易穿過吸收體，則 質量吸收系數(shù) μm ↓ ； b. 當 λ＝ λK時 ， 入射光子能量剛好擊出吸收體的電子，形成大量光電子及二次熒光， 光電效應最強烈， 使 μm／ ρ突然上升 ； c. 當 λ進一步 ↓ ， λλK， 光電效應飽和 ，多余能量穿透過吸收體；λ↓→穿透 ↑， μ／ ρ↓。 66 ? 5. 注意： 吸收限： λK＝ ／ VK (nm)； ? 連續(xù) X射線譜中 短波限： λ0=／ V(nm)兩者 形式完全相同 ，但 意義決然不同。 67 二、俄歇（ Auger）效應（一） ? 俄歇效應 : 當 K層電子被擊出，原子處 K激發(fā)態(tài)，能量為EK。若 LⅠ 層電子躍入 K層填補空位。能量由 EK→ELⅠ ，且釋放出多余能量。若能量被另一 LⅠ 電子或較外層電子所吸收，該電子受激發(fā)而逸出，即為 俄歇電子。 ?光電子 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 176。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 176。 176。 俄歇電子 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 176。 176。 俄歇電子 ? KL1L1 LM1M1 EK EL1 EM1 68 二、俄歇 (Auger)效應（二） ? 俄歇 電子 能量有固定值 ，按上例近似為 光電子、俄歇電子和熒光 X射線三種過程示意圖 11 LLK EEEE ????? 此 具有特征能量的電子 是 俄歇 （ M. P .Auger） 于 1925年 發(fā)現(xiàn)的，稱為 俄歇電子 。 ? 從 L層逃出的叫 KLL 俄歇電子； 也可存在 KMM 俄歇電子。 69 二、俄歇（ Auger）效應（三） ? 俄歇電子能量： 只取決于該物質的原子能級結構， 是一種元素的固有特征。 ? 俄歇電子能量很低： 只有 幾百 eV， 深處信號測量不到。 ? 俄歇電子能譜儀： 最合適 對固體表面 2～ 3層原子層的成分分析 ，并還可進行 逐層分析。 ? 試驗表明： 輕元素俄歇電子的發(fā)射幾率比熒光 X射線發(fā)射幾率大。 所以， 俄歇譜儀適合于對輕元素的成分分析。