特征X射线谱与连续X射线谱的发射机制的主要区别
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一衍射2、衍射的基本要素只有三个:即衍射线的峰位、线形、强度。
3、在X射线衍射仪法中,对光源的基本要求是稳定、强度大、光谱纯洁。
4、利用吸收限两边质量吸收系数相差十分悬殊的特点,可制作滤波片。
5、测量X射线衍射线峰位的方法有七种,它们分别是7/8高度法、峰巅法、切线法、弦中点法、中线峰法、重心法、抛物线法。
7、特征X射线产生的根本原因是原子内层电子的跃迁。
8、X射线衍射仪扫描方式可分连续扫描、步进扫描、跳跃步进扫描三种。
9、X射线管阳极靶发射出的X射线谱可分为两类:连续X射线光谱和特征X射线光谱。
10、当X射线穿过物质时,由于受到散射,光电效应等的影响,强度会减弱,这种现象称为X射线的吸收。
11、用于X射线衍射仪的探测器主要有盖革-弥勒计数管、闪烁计数管、正比计数管、固体计数管,其中闪烁计数管和正比计数管应用较为普遍。
15、当X射线照射到物体上时,一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向,造成散射线;另一部分光子可能被原子吸收,产生光电效应;再有部分光子的能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子,成为热振动能量。
2、产生特征X射线的根本原因是什么?内层电子跃迁:阴极发出的电子动能足够大,轰击靶,使靶原子中的某个内层电子打出,使它脱离原来的能级,致使靶原子处于受激态。
此时,原子中较高能级上的电子自发跃迁到该内层空位上,多余的能量变为X射线辐射出。
由于任一原子各个能级间的能量差值都是某些不连续的确定值,该差值转变为X射线的波长必为确定值,即产生特征X射线。
3、简述特征X-射线谱的特点。
特征X-射线谱有称作标识射线,它具有特定的波长,且波长取决于阳极靶元素的原子序数。
5、X射线连续光谱产生的机理。
答:当X射线管中高速电子和阳极靶碰撞时,产生极大的速度变化,就要辐射出电磁波。
由于大量电子轰击阳极靶的时间和条件不完全相同,辐射出的电磁波具有各种不同波长,因而形成了连续X射线谱。
6、X射线所必须具备的条件。
连续x射线和特征x射线的特点连续X射线和特征X射线是物质结构分析中常用的两种X射线技术。
它们有着不同的特点和应用,下面将对它们进行详细解释。
连续X射线是指连续能量范围内的X射线,它的能量分布连续而不是以离散的形式存在。
这种连续能量分布是由于X射线产生过程中的电子与物质相互作用而产生的。
连续X射线的特点是能量范围广,可以覆盖大部分物质的吸收边界。
在物质结构分析中,连续X射线常用于测量样品的吸收光谱,从而获得样品的吸收边界信息。
通过分析连续X射线的吸收边界位置和形状,可以推断出样品的化学成分和结构信息。
连续X射线广泛应用于材料科学、地质学、生物医学等领域,用于研究和分析各种不同类型的样品。
特征X射线是指由物质中的特定原子产生的一系列离散能量的X射线。
这些特征X射线是由于X射线与物质中的原子相互作用而产生的。
每种元素都有其独特的特征X射线能量,因此特征X射线可以用于确定样品中存在的元素种类和含量。
特征X射线的特点是能量离散,可以准确地确定样品中不同元素的存在。
在物质结构分析中,特征X射线常用于X射线衍射和X射线荧光分析等技术中。
通过测量样品衍射峰的位置和强度,或者测量样品的X射线荧光光谱,可以得到样品的晶体结构信息和元素组成信息。
特征X射线广泛应用于材料科学、化学分析、环境监测等领域,用于研究和分析各种不同类型的样品。
总结起来,连续X射线和特征X射线在物质结构分析中具有不同的特点和应用。
连续X射线能够提供样品的吸收边界信息,从而推断样品的化学成分和结构信息;而特征X射线则可以准确地确定样品中不同元素的存在,用于获得样品的晶体结构和元素组成信息。
这两种X射线技术在材料科学、化学分析等领域中都有广泛的应用,对于研究和分析各种不同类型的样品都起着重要的作用。
材料现代分析方法试题库一、填空1、第一个发现X射线的科学家是,第一个进行X射线衍射实验的科学家是。
2、X射线的本质是,其波长为。
3、X射线本质上是一种______________,它既具有_____________性,又具有____________性,X射线衍射分析是利用了它的__ ____________。
4、特征X射线的波长与和无关。
而与有关。
5、X射线一方面具有波动性,表现为具有一定的,另一方面又具有粒子性,体现为具有一定的,二者之间的关系为。
6、莫塞来定律反映了材料产生的与其的关系。
7、从X射线管射出的X射线谱通常包括和。
8、当高速的电子束轰击金属靶会产生两类X射线,它们是_____________和_____________,其中在X射线粉末衍射中采用的是____ _______ 。
9、特征X射线是由元素原子中___________引起的,因此各元素都有特定的___________和___________电压,特征谱与原子序数之间服从_____ ______定律。
10、同一元素的入Kα1、入Kα2、入Kβ的相对大小依次为___________;能量从小到大的顺序是_______________。
(注:用不等式标出)11、X射线通过物质时,部分X射线将改变它们前进的方向,即发生散射现象。
X 射线的散射包括两种:和。
12、hu+kv+lw=0关系式称为______________ ,若晶面(hkl)和晶向[uvw]满足该关系式,表明__________________________________ 。
15、倒易点阵是由晶体点阵按照式中,为倒易点阵基矢,为正点阵基矢的对应关系建立的空间点阵。
在这个倒易点阵中,倒易矢量的坐标表达式为,其基本性质为。
14、X射线在晶体中产生衍射时,其衍射方向与晶体结构、入射线波长和入射线方位间的关系可用_ _____ ______、____ ___________、________________和____________________四种方法来表达。
复习题一、名词解释=0而使衍射线有规律消失的现象称为系统消光。
1、系统消光: 把由于FHKL2、X射线衍射方向: 是两种相干波的光程差是波长整数倍的方向。
3、Moseley定律:对于一定线性系的某条谱线而言其波长与原子序数平方近似成反比关系。
4、相对强度:同一衍射图中各个衍射线的绝对强度的比值。
5、积分强度:扣除背影强度后衍射峰下的累积强度。
6、明场像暗场像:用物镜光栏挡去衍射束,让透射束成像,有衍射的为暗像,无衍射的为明像,这样形成的为明场像;用物镜光栏挡去透射束和及其余衍射束,让一束强衍射束成像,则无衍射的为暗像,有衍射的为明像,这样形成的为暗场像。
7、透射电镜点分辨率、线分辨率:点分辨率表示电镜所能分辨的两个点之间的最小距离;线分辨率表示电镜所能分辨的两条线之间的最小距离。
8、厚度衬度:由于试样各部分的密度(或原子序数)和厚度不同形成的透射强度的差异;9、衍射衬度:由于晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同形成的衍射强度的差异;10相位衬度:入射电子收到试样原子散射,得到透射波和散射波,两者振幅接近,强度差很小,两者之间引入相位差,使得透射波和合成波振幅产生较大差异,从而产生衬度。
11像差:从物面上一点散射出的电子束,不一定全部聚焦在一点,或者物面上的各点并不按比例成像于同一平面,结果图像模糊不清,或者原物的几何形状不完全相似,这种现象称为像差球差:由于电磁透镜磁场的近轴区和远轴区对电子束的汇聚能力不同造成的像散:由于透镜磁场不是理想的旋转对称磁场而引起的像差色差:由于成像电子的波长(或能量)不同而引起的一种像差12、透镜景深:在不影响透镜成像分辨本领的前提下,物平面可沿透镜轴移动的距离13、透镜焦深:在不影响透镜成像分辨本领的前提下,像平面可沿透镜轴移动的距离14、电子衍射:电子衍射是指当一定能量的电子束落到晶体上时,被晶体中原子散射,各散射电子波之间产生互相干涉现象。
它满足劳厄方程或布拉格方程,并满足电子衍射的基本公式Lλ=Rd L是相机长度,λ为入射电子束波长,R是透射斑点与衍射斑点间的距离。
1、名词解释:(1)物相:在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分称为“相”。
在这里,更明白的表述是:成分和结构完全相同的部分才称为同一个相。
(2)K系辐射:处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。
原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。
当K电子被打出K层时,原子处于K激发状态,此时外层如L、M、N……层的电子将填充K层空位,产生K系辐射。
(3)相干散射:由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件(4)非相干散射:X射线经束缚力不大的电子(如轻原子中的电子)或自由电子散射后,可以得到波长比入射X射线长的X射线,且波长随散射方向不同而改变。
(5)荧光辐射:处于激发态的原子,要通过电子跃迁向较低的能态转化,同时辐射岀被照物质的特征X射线,这种由入射X射线激发出的特征X射线称为二次特征X射线即荧光辐射。
(6)吸收限:激发K系光电效应时,入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷远时所作的功WK,即将激发限波长入K和激发电压VK联系起来。
从X射线被物质吸收的角度,则称入K为吸收限。
(7) ^俄歇效应:原子中K层的一个电子被打出后,它就处于K激发状态,其能量为EK如果一个L层电子来填充这个空位,K电离就变成L电离,其能量由EK变成EL,此时将释放EK-EL的能量。
释放出的能量,可能产生荧光X 射线,也可能给予L层的电子,使其脱离原子产生二次电离。
即K层的一个空位被L层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应.2、特征X射线谱与连续谱的发射机制之主要区别?特征X射线谱是高能级电子回跳到低能级时多余能量转换成电磁波。
连续谱:高速运动的粒子能量转换成电磁波。
3、计算0.071nm(MoKQ和0.154nm(CuK a的X射线的振动频率和能量4、x射线实验室用防护铅屏,若其厚度为1mm,试计算其对Cuk a Mok a辐射的透射因子(I透射/I入射)各为多少?第二章1. 名词解释:晶面指数:用于表示一组晶面的方向,量出待定晶体在三个晶轴的截距并用点阵周期a,b,c度量它们,取三个截距的倒数,把它们简化为最简的整数h,k,l,就构成了该晶面的晶面指数。
1.特征X射线谱与连续X射线谱的发射机制的主要区别
2.试述相干散射和非相干散射的特点
相干散射因为是相干波所以可以干涉加强.只有相干散射才能产生衍射,所以相干散射是X射线衍射基础
不相干散射因为不相干散射不能干涉加强产生衍射,所以不相干散射只是衍射的背底
3.什么是俄歇效应,其在材料分析中有何用途
4.
4.为什么特征X射线的产生存在一个临界激发电压?X射线管的工作电压与其靶材的临界激发电压有什么关系
5.什么是光电效应?在材料分析中的应用
6.推导布拉格方程,并说明各参数的含义
7.衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么
8.说明原子散射因数f、结构因数F的物理意义。
连续x射线谱和特征x射线谱产生机理X射线是一种电磁波,具有很短的波长和高能量,因此在与物质相互作用时,能够产生一系列特殊的现象,如散射、吸收、荧光等。
其中,X射线的谱线是研究物质结构和成分的重要工具之一。
在X射线谱线中,连续谱和特征谱是两种主要的谱线类型。
本文将介绍这两种谱线的产生机理及其应用。
一、连续X射线谱的产生机理连续X射线谱是指由电子束撞击金属靶时,产生的X射线谱线。
这种谱线具有连续的能量分布,没有明显的峰值。
其产生机理如下:当高速电子束撞击金属靶时,电子与原子核发生弹性碰撞,使得靶原子的电子被激发。
这些激发态电子可以通过辐射跃迁回到基态,放出能量为光子的形式,即X射线。
由于激发态电子的能量可以在一定范围内变化,因此产生的X射线也具有连续的能量分布。
这就是连续X射线谱的产生机理。
连续X射线谱在物质分析中有广泛的应用。
通过测量连续X射线谱的能量分布,可以得到物质中电子的结合能,进而确定物质的成分和晶体结构等信息。
因此,连续X射线谱是一种非常有用的分析技术。
二、特征X射线谱的产生机理特征X射线谱是指由电子束撞击特定原子时,产生的X射线谱线。
这种谱线具有明显的能量峰值,其产生机理如下:当高速电子束撞击原子时,电子与原子核发生弹性碰撞,使得原子内的某个内层电子被击出。
这时,外层电子会跃迁到内层电子的空穴位置,放出能量为光子的形式,即特征X射线。
由于不同元素的内层电子结构不同,因此产生的特征X射线具有不同的能量峰值,可以用来确定物质中的元素种类和含量。
特征X射线谱在物质分析中也有广泛的应用。
通过测量特征X射线谱的能量峰值和强度,可以确定物质中的元素种类和含量。
因此,特征X射线谱是一种非常有用的分析技术。
三、连续X射线谱和特征X射线谱的比较连续X射线谱和特征X射线谱是两种常见的X射线谱线。
它们在产生机理和应用方面有以下区别:1. 产生机理不同:连续X射线谱是由电子束撞击金属靶时,产生的X射线谱线;特征X射线谱是由电子束撞击特定原子时,产生的X射线谱线。
连续x射线谱和特征x射线谱产生机理自从1895年德国物理学家Roentgen发现x射线以来,x射线技术已经被广泛应用于医学、工业、科学研究等领域。
x射线是一种高能电磁波,可以穿透物质并被吸收或散射。
当x射线穿过物质后,会产生连续x射线谱和特征x射线谱。
本文将详细介绍连续x 射线谱和特征x射线谱的产生机理。
一、连续x射线谱的产生机理当x射线穿过物质时,会与物质中的原子相互作用。
在这个过程中,x射线会被原子的电子吸收并迫使电子从原子的内层跃迁到外层,释放出一定的能量。
这种能量释放会导致x射线的能量减少,从而产生连续x射线谱。
连续x射线谱是指x射线的能量连续分布。
在连续x射线谱中,x射线的能量从高到低连续分布,但是没有明显的能量峰值。
连续x射线谱的产生机理与x射线的能量损失有关。
当x射线进入物质后,会与物质中的电子相互作用,电子会吸收x射线的能量并跃迁到更高的能级。
这个过程中,电子会释放出一部分能量,这部分能量就是x射线的能量损失。
当电子跃迁到一个低能级时,会释放出一定的能量,这部分能量会以x射线的形式被释放出来。
由于电子跃迁的能级是连续的,因此x射线的能量也是连续的,从而产生了连续x射线谱。
二、特征x射线谱的产生机理特征x射线谱是指x射线的能量分布具有明显的能量峰值。
特征x射线谱的产生机理与原子的结构有关。
当x射线穿过物质时,会与物质中的原子相互作用。
在这个过程中,x射线会被原子的电子吸收并迫使电子从原子的内层跃迁到外层,释放出一定的能量。
当电子跃迁回内层时,会释放出一定的能量,这部分能量就是特征x射线。
特征x射线的能量与原子的结构有关,每种元素都有自己的特征x射线能量。
因此,通过测量特征x射线的能量可以确定物质中含有哪些元素。
特征x射线的产生机理可以用壳层结构来解释。
原子的电子分布在不同的壳层中,每个壳层都有不同的能量。
当x射线穿过物质时,会与原子的电子相互作用,迫使电子从内层跃迁到外层,释放出一定的能量。
连续x射线谱和特征x射线谱产生机理X射线是一种电磁波,由于其具有穿透力强、能量较高等特性被广泛应用于物质的结构分析、医学成像等领域。
X射线谱是研究X射线特性的重要手段之一,其中连续X射线谱和特征X射线谱是比较重要的两种。
本文将介绍连续X射线谱和特征X射线谱的产生机理以及其应用。
一、连续X射线谱连续X射线谱是指当高速电子与物质相互作用时产生的 X射线谱线没有明显的断裂,而是连续分布在一定范围内的谱线。
这种连续的谱线成为连续X射线谱。
连续X射线谱通常分布在低能区(低于100 keV),其产生机理如下:1. 电子撞击产生连续X射线谱的产生机理中,最主要的是电子撞击产生机理。
当高速电子进入物质,会被物质原子中的电子所吸引,从而发生碰撞。
碰撞过程中,电子能量转移给内层电子,使得电子从内层跃迁到外层能级,同时放出能量,形成X射线。
因为被激发的内层电子需要跃迁到更低的能级才能满足偶数电子规则,所以从内层跃迁到外层会有一定的概率,而且这个概率会随着能量的增加而增加,从而形成连续X射线谱线。
2. 散射产生散射是连续X射线谱的另一种产生机理。
当高能电子或光子穿过物质时,会与物质原子的电子相互作用,形成散射效应。
在这个过程中,散射X射线的能量会落在连续X 射线谱的能量范围内,从而形成连续X射线谱线。
连续X射线谱广泛应用于材料分析和成像,特别是在非破坏性检测和材料表征方面具有广泛应用前景。
二、特征X射线谱特征X射线谱是物质中特定元素的主要产生机理,每个元素都有一组独特的特征X射线能级。
当外界电子激发物质中的电子时,特征X射线谱线能够很明显地在连续谱线上显现出来。
因此特征X射线谱被广泛地用于元素分析。
其产生机理如下:1. 吸收-发射轮换产生特征X射线谱的产生机制是由原子中内层电子受到高能电子或光子的激发而身处激发态。
在激发的过程中,内层电子被强制靠近原子核,由于康普顿效应的存在,小角度的X射线会被散射到较高的角度上,不会抵达探测器。
1.特征X射线谱与连续X射线谱的发射机制的主要区别
2.试述相干散射和非相干散射的特点
相干散射因为是相干波所以可以干涉加强.只有相干散射才能产生衍射,所以相干散射是X射线衍射基础
不相干散射因为不相干散射不能干涉加强产生衍射,所以不相干散射只是衍射的背底
3.什么是俄歇效应,其在材料分析中有何用途
4.
4.为什么特征X射线的产生存在一个临界激发电压?X射线管的工作电压与其靶材的临界激发电压有什么关系
5.什么是光电效应?在材料分析中的应用
6.推导布拉格方程,并说明各参数的含义
7.衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么
8.说明原子散射因数f、结构因数F的物理意义。