【正文】 相干散射是康普頓 (A H Compton)和我國物理學(xué)家吳有訓(xùn)等人發(fā)現(xiàn)的，又稱康普頓效應(yīng)。這樣一來，入射波與散射波將不再具有相干能力，成為非相干散射。因反沖電子將帶走一部分能量，使得光子能量減少，從而使隨后的散射波波長發(fā)生改變。 X射線的衍射現(xiàn)象正是基于相干散射之上的。 相干散射 ： 物質(zhì)中的電子在 X射線電場的作用下，入射光子碰撞電子，若電子能牢固地保持在原來位置上（原子對電子的束縛力很強），則光子將產(chǎn)生剛性碰撞，其作用效果是每個電子在各方向產(chǎn)生與入射 X射線同頻率的電磁波 — 散射波。就其能量轉(zhuǎn)換而言，一束 X射線通過物質(zhì)時，可分為三部分：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。 X射線分析常用陽極靶材料 K系特征譜線 陽極靶元素 原子序數(shù)Z K系特征譜波長（埃） U（ KV） ≈(35)UK Kα1 Kα2 Kα＊ Kβ Cr 24 2025 Fe 26 2530 Co 27 30 Ni 28 3035 Cu 29 3540 Mo 42 5055 產(chǎn)生物理、化學(xué)和生化作用，引起各種效應(yīng)，如： ? 使一些物質(zhì)發(fā)出可見的熒光； ? 使離子固體發(fā)出黃褐色或紫色的光； ? 破壞物質(zhì)的化學(xué)鍵，使新鍵形成，促進(jìn)物質(zhì)的合成 ? 引起生物效應(yīng)，導(dǎo)致新陳代謝發(fā)生變化； ? X射線與物質(zhì)之間的物理作用，可分為 X射線散射和吸收。但由于隨著管電壓增大，在特征譜強度增大的同時，連續(xù)譜強度也在增大，這對 X射線研究分析是不利的（希望特征譜線強度與連續(xù)譜背底強度越大越好）。 由于一般 L系、 M系標(biāo)識 X射線波長較長，強度很弱，因此在衍射分析工作中，主要使用 K系特征 X射線。 特征光譜特點 ：（略） 對于從 L,M,N… 殼層中的電子躍入 K殼層空位時所釋放的 X射線，分別稱為 Kα, Kβ, Kγ … 譜線，共同構(gòu)成 K系標(biāo)識 X射線。這些譜線不隨 X射線管的工作條件而變，只取決于陽極靶物質(zhì)的組成元素，是陰極元素的特征譜線。連續(xù)譜各波長的強度與 X光管的電流成正比，且隨陽極材料的原子序數(shù)增大而增加。 連續(xù)譜特點 ： 1. 連續(xù)譜的強度分布曲線均存在一個短波限 λ0， λ0的大小僅取決于 X光管內(nèi)電子的加速電壓 V，與 X光管電流 (mA)和靶材 (原子序數(shù)Z)均無關(guān)。當(dāng)陰極和陽極之間加以數(shù)萬伏的高電壓時，陰極燈絲產(chǎn)生 的電子在電場作用下被加速，并以高速射向陽極靶，經(jīng)高速電子 與陽極靶的碰撞，由陽極靶產(chǎn)生 X射線，這些 X射線通過用金屬 鈹 (厚度約為 )制成的窗口射出，即可提供給實驗所用。按其特征 可以分成兩部分：連續(xù)光譜和特征光譜。 ? 特征 X射線，韌致 X射線 ? X射線的能量與波長有關(guān) ? 凡是高速運動的電子流或其他高能輻射流 (如 γ射線、 X射線、中子流等 )被突然減速時均能產(chǎn)生 X射線。賈科尼、小柴昌俊、雷蒙德 表彰“在天體物理學(xué)領(lǐng)域取得的卓越成就，尤其是他的 研究引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)了宇宙 X射線源”。他的工作支持波爾等科學(xué)家關(guān)于原子內(nèi)電子 按照殼層排列的觀點。 X射線標(biāo)識譜間的輻射起源于原子內(nèi)部而與外圍電子 結(jié)構(gòu)所支配的復(fù)雜光譜線及化學(xué)性質(zhì)無關(guān)。也 就是說，原子的核電荷決定原 子的化學(xué)屬性。 標(biāo)識譜線被區(qū)分為兩個不同的范圍： K系列和 L系列。布拉格 (1890~1971) 獲 1915年諾貝爾物理學(xué)獎 ? 1917年 ,巴克拉 (Charles Glover Barkla)發(fā)現(xiàn)元素的次級 X射線標(biāo)識譜。 亨利 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： 2dsinθ＝ nλ ，表明用 X射線可以獲取晶體結(jié)構(gòu)的信息。ntgen)發(fā)現(xiàn) X射線 第一張諾貝爾物理學(xué)獎狀 (1901)授予 (1845～ 1923) ? 1912年 ,德國物理學(xué)家勞厄 (M von Laue)等 發(fā)現(xiàn) X射線 在晶體中的衍射現(xiàn)象，證明了 X射線的波動性和晶體 內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性 。 ? X射線衍射 (德拜粉末照相分析、高溫、常溫、低溫衍射、背反射和透射勞艾照相，四聯(lián)衍射、二維探測器、 InSitu衍射等 )。? 材料的結(jié)構(gòu)測定以衍射方法為主。 ? 衍射方法 (X射線衍射、電子衍射、中子衍射、穆斯堡譜、 ?射線衍射等 )。 ? 熱分析技術(shù) 晶體結(jié)構(gòu)分析 發(fā)展歷史 ? 1895年 ,德國物理學(xué)家倫琴 (W C R214。 勞厄 (1879~1960)獲 1914年諾貝爾物理學(xué)獎 ? 1912年 ,小布拉格 (William Lawrence Bragg)成功地解釋了 勞厄的實驗事實。 ? 1913年老布拉格 (William Henry Bragg)設(shè)計出第一臺 X射線分光計，并發(fā)現(xiàn)了特征 X射線以及成功地測定出 了 NaCl的晶體結(jié)構(gòu)。布拉格 (1862~1942)和 勞倫斯 每一種化學(xué)元素產(chǎn)生一種次級 X射線輻射，它可被看 作是該元素的特征標(biāo)志，巴克拉稱其為標(biāo)識 X射線。 對 K系列和 L系列的進(jìn)一步研究 得到了有關(guān)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的極 為重要的結(jié)果：是原子的核電 荷，而不是原子量，決定該原 子在元素周期表中的位置。 巴克拉 (1877~1944)獲 1917年諾貝爾物理學(xué)獎 ? 1924年 ,西格班 (Karl Manne Ge Siegbahn)發(fā)現(xiàn) X射 線中的光譜線。他證明了 巴克拉發(fā)現(xiàn)的 K輻射與 L輻射的確存在，另外他還發(fā)現(xiàn) 了 M系。 西格班 (1886~1978)獲 1924年諾貝爾物理學(xué)獎 ? 2022年 ,賈科尼 (Riccardo Giacconi)等 發(fā)現(xiàn)宇宙 X射線源。 里卡多 戴維斯獲 2022年諾貝爾物理學(xué)獎 X射線結(jié)晶學(xué)方面獲得的諾貝爾獎 ? 1901：諾貝爾物理學(xué)獎授予 Wilhelm Conrad X射線 . ? 1914： 諾貝爾物理學(xué)獎授予 Max TheodorFelix von X射線衍射 . ? 1915： 諾貝爾物理學(xué)獎授予 William Henry Bragg和 William Lawrence . ? 1962： 諾貝爾化學(xué)獎授予 Max Perutz和 John Cowdery (同晶置換 ). ? 1962： 諾貝爾醫(yī)學(xué)獎授予 James Dewey Watson, Francis Harry Compton Crick和 Maurice Hugh Frederick Wilkins(Rosalind Franklin).從纖維衍射得到 DNA結(jié)構(gòu) . ? 1964： 諾貝爾化學(xué)獎授予 Dorothy Crowfoot B12晶體結(jié)構(gòu) . ? 1976：諾貝爾化學(xué)獎授予 William Nunn Lipsb 構(gòu)和成鍵情況 . ? 1985： 諾貝爾化學(xué)獎授予 Herbert Aaron Hauptman和 Jerome Karle(Isabella Karle).應(yīng)用 X射線衍射確定物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的直接計算法 . ? 1988： 諾貝爾化學(xué)獎授予 Johann Deisenhofer, Robert Huber和Hartmut (一種光化學(xué)反應(yīng)中心 )的結(jié)構(gòu) . X射線的產(chǎn)生 ? X射線是一種波長很短的電磁波，在電磁波譜上位于紫外線和γ射線之間，波長范圍是 。 由 X射線管所得到的 X射線，其波長組成是很復(fù)雜的。 X射線管實質(zhì)上是一個真空二極管，其結(jié)構(gòu)主要由產(chǎn)生電子并將 電子束聚焦的電子槍 (陰極 )和發(fā)射 X射線的金屬靶 (陽極 )兩大部分 組成。 韌致 X射線 ： 當(dāng) X光管中陰極發(fā)出的電子經(jīng)加速后與陽極靶材相撞并急劇減速時，其相互作用的產(chǎn)物之一便是被稱作白色輻射或韌致輻射 (bremsstrahlung)的連續(xù)譜。 2. 連續(xù)譜強度分布的形狀主要決定于 X光管加速電壓的大小。 I ∝ iZV 2 特征 X射線 ： 由若干互