電磁輻射與材料的相互作用-資料下載頁
2025-05-01 06:19本頁面
【正文】 ε 光電子 即 h? k h? k系熒光 ， ∴ λ kλ k系熒光 結(jié)論：當(dāng)一次Ｘ射線波長 物質(zhì)某標(biāo)識譜波長時，將使該物質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)線系的標(biāo)識譜－－熒光輻射。 K L 熒光輻射 光子 h?k系 熒 光 入射 X射線 光子 h?k e 自學(xué)材料 ?如果吸收體由兩種以上元素組成，其總的質(zhì)量衰減系數(shù) ?m可按下式計算： ?m＝ ?m1 w1 + ?m2 w2 +…+ ?miwi ?式中 ?mi為 第 i種元素的質(zhì)量 衰減 系數(shù) ， wi為其 質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 化合物 ?m的計算 ： 例子 : 已知 ， 原子量 Si=， O=； 質(zhì)量吸收系數(shù) Si = ， O = (見書 P324) 。 計算 SiO2 對 Cu K?輻射 ( ? = ) 的質(zhì)量吸收系數(shù) ? 解： wsi = (+ 2?) = wO = 2?(+ 2?) = 則 SiO2的質(zhì)量吸收系數(shù) ?m＝ ?si wsi + ?o wo ＝ ? + ? ＝ 二 、 X射線與物質(zhì)的相互作用 ? X射線與物質(zhì)相互作用時，會產(chǎn)生各種不同的和復(fù)雜的過程。但就其能量轉(zhuǎn)換而言，一束 X射線通過物質(zhì)時，它的能量可分為三部分：其中一部分被散射，一部分被吸收，一部分透過物質(zhì)繼續(xù)沿原來的方向傳播。透過物質(zhì)后的射線束由于散射和吸收的影響強度被衰減。 ? X射線與物質(zhì)作用除散射、吸收和通過物質(zhì)外，幾乎不發(fā)生折射，一般情況下也不發(fā)生反射。 X射線的散射 ? 定義： X射線通過物質(zhì)時，其部分光子將會改變它們的前進方向這就是散射現(xiàn)象。 ? 散射現(xiàn)象：包括相干散射和不相干散射 相干散射 ? 當(dāng)入射 X光子與物質(zhì)中的某些電子（例如內(nèi)層電子）發(fā)生碰撞時，由于這些電子受到原子的強力束縛，光子的能量不足以使電子脫離所在能級的情況下，此種碰撞可以近似地看成是剛體間的彈性碰撞，其結(jié)果僅使光子的前進方向發(fā)生改變，即發(fā)生了散射，但光子的能量并未損耗，即散射線的波長等于入射線的波長。此時各散射線之間將相互發(fā)生干涉，故成為相干散射。相干散射是引起晶體產(chǎn)生衍射線的根源。 不相干散射也稱康普頓效應(yīng) ? 當(dāng)入射 X射線光子與物質(zhì)中的某些電子 （ 例如外層電子 ） 發(fā)生碰撞時 ， 由于這些電子與原子間的結(jié)合松弛 ， 可以近似地看成是自由電子， 碰撞的結(jié)果 ， X射線光子將一部分能量傳遞給電子 ， 使電子脫離原子而形成反沖電子 ， 同時光子本身也改變了原來的前進方向 ， 發(fā)生了散射 。 這種散射由于各個光子能量減小的程度各不相同 ， 即每個散射光子的波長彼此不等 ，因此相互不會發(fā)生干涉 ， 故稱為不相干散射 。不相干散射線比入射 X射線的能量小 、 波長大。 在 X射線衍射分析中只增加連續(xù)背景 ， 給衍射圖帶來不利影響 。 X射 線 的吸收 ? 物質(zhì)對 X射線的吸收是指 X射線能量在通過物質(zhì)時轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。 對 X射線而言 ， 即發(fā)生了能量損耗 。 有時把 X射線的這種能量損耗稱為吸收 。 物質(zhì)對 X射線的吸收主要是由原子內(nèi)部的電子躍遷引起的 。 在這個過程中發(fā)生 X射線的光電效應(yīng)和俄歇效應(yīng) ， 使 X射線的部分能量轉(zhuǎn)變成為光電子 、 熒光 X射線及俄歇電子的能量 。 此外入射 X射線的能量還消耗于產(chǎn)生熱量 。 因此 ， X射線的強度被衰減 。 熱能 透射 X射線 強度 It = I0 exp( ?*t) 散射 X射線 電子 熒光 X射線 相干的 非相干的 反沖電子 俄歇電子 光電子 康普頓效應(yīng) 俄歇效應(yīng) 光電效應(yīng) 入射 X射線 強度 I0 t
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