X射线物理学基础
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第一篇X射线衍射分析n1910年,诺贝尔奖第一次颁发,伦琴因X射线的发现而获得第一个诺贝尔物理学奖。
1895年伦琴初次发现X射线,拍摄的他夫人手指的X射线照在伦琴的两名研究生弗里德里希(W. Friedrich)和克尼(Knipping)的帮助下,劳厄进行了第一次X射线衍射实验,并取得了成功。
第一次X射线衍射实验所用的仪器。
所用的晶体是硫酸铜。
劳厄法X射线衍射实验的基本装置与所拍的照片爱因期坦称,劳厄的实验“物理学最美的实验”。
它一箭双雕地解决了X射线的波动性和晶体的结构的周期性。
第一章X射线的物理特性n1.1 X射线的产生极其性质n1.2 X射线谱n1.3 X射线与物质的相互作用n1.4 X射线的衰减规律第一节X射线的产生极其性质一、X射线的产生X射线管包括阴极、高压、靶材图1-1 X射线管的结构示意图二、X射线的本质X射线是一种电子波,横波,波长短(0.01-10nm)“硬”X射线,“软”X射线三、X射线的本质Ø不能用一般方法使X射线会聚发散Ø通常靠使荧光物质发光、使照相底片感光、使气体产生电离现象观察检测Ø软X射线的波长与晶体中原子间距比较接近,常被用来进行X射线衍射分析(0.25-0.05nm)Ø对有机质是有害的,需要加上铅制品保护。
第二节X 射线谱图1-2 两种X 射线谱示意图一、连续谱X 射线强度随波长λ而变化的关系曲线,即X 射线谱。
丘包状曲线为连续谱竖直尖峰为特征谱对应两种X 射线辐射的物理过程。
连续谱:大量高速运动的电子与靶材碰撞时而减速,不同能量损失转化成不同波长的X 射线,并按统计规律分布。
2I iZUα连=图1-2 两种X 射线谱示意图2max12o hc eU h m ευνλ====动短波限λo :hc K e U Uλ==o K=1.24nm ·kV ,短波限只与管电压有关。
连续X 射线总强度:α值约为(1.1-1.4)×10-9X 射线管发射连续X 射线的效率η为:2X X iZU ZUiUαηα===连续射线总强度射线管功率当用钨阳极(Z=74),管电压为100kV 时,η≈1%,可见效率是很低的。