第一章:X射线物理学基础教学文稿
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第一章X射线物理学基础第一章 X 射线的物理学基础1、X 射线有什么性质,本质是什么?波长为多少?与可见光的区别?X 射线性质:(1)X 射线穿透物质时可被吸收;(2)原子量及密度不同的物质,对X 射线的吸收不同;(3)轻原子物质对X 射线来说几乎是透明的,而重元素物质对X 射线的吸收非常显著;(4)可穿透不透明的物质。
本质:属于电磁波。
X 射线的波长:大约在0.01~100 ?之间。
X 射线和可见光本质上同属于电磁波,只不过彼此占据不同的波长范围而已;X 射线虽然和可见光一样(没有静止质量,但有能量),与光传播有关的一些现象(如反射、折射、散射、干涉、以及偏振)都会发生,但由于相对可见光而言,X 射线的波长要短得多(光量子的能量相应要高得多),上述物理现象在表现方式上与可见光存在很大的差异。
不能象可见光一样使X 射线会聚、发散、和变向,使得X 射线无法制成显微镜!2、什么是X 射线管的管电压、管电流?它们通常采用什么单位?数值通常是什么?X 射线的管电压:加载到阴极和阳极侧之间的电压。
(KV ),50KVX 射线的管电流:在阴阳两极电场作用下,向阳极运动,形成的电流。
(mA )50mA3、X 射线的焦点与表观焦点的区别与联系?焦点:阳极靶表面被电子束轰击的地方,正是这个区域发射X 射线。
对于长方形焦点的X 射线管,引出窗口很重要。
对着焦点长边开设的窗口发射出X 射线的表观焦点为线状(称为线焦斑),其强度较弱,但其水平发散度小,分辨率较高,线性较好,粉末衍射仪多采用线焦斑;对焦点短边开设的窗口发射出的X 射线的表观焦点则为正方形(称为点焦斑),强度较高,可使衍射线明锐,适合于织构测定及德拜、劳埃照相场合。
4、X 射线有几种?产生不同X 射线的条件是什么?产生的机理是怎样的?晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线?硬X 射线:波长较短的硬X 射线能量较高,穿透性较强,适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析。
第一章X射线物理学基础【教学内容】1.X射线的发现。
2.X射线的本质。
3.X射线的产生与X射线管。
4.X射线谱。
5.X 射线与物质的相互作用。
【重点掌握内容】1.X射线的粒子性与波动性。
2.X射线的产生与X射线管的基本构造。
3.连续X射线和特征X射线谱特点及产生的机理。
4.X射线与物质的的相互作用而产生的散射和吸收。
【了解内容】1.X射线发现。
2.X射线的安全防护。
【教学难点】1.X射线的散射与干涉。
2.X射线的吸收。
【教学目标】1.了解X射线的本质、特点。
2.掌握X射线的产生和X射线谱特点。
3.掌握X射线与物质的相互作用有关知识。
4. 培养能根据不同的需要选择对不同类型的X射线及在关实验条件的能力。
【教学方法】1.以课堂教学为主,通过多媒体教学手段,增强教学效果。
并通过部分习题,增进学生对X射线本质的理解。
2.安排一次对X射线衍射仪的参观,使学生对X射线的产生以及基本装置有一个初步的感性认识。
一、X 射线的发现X射线发现于19世纪末期,并在上个世纪之交掀起了一场X射线热。
它的发现及其本质的确定在物理学上具有划时代的意义。
代表着经典物理学与近代物理学的转折点。
1895年11月8日,德国物理学家伦琴(照片)在研究真空管的高压放电现象时,偶然发现凳子上镀有氰亚铂酸钡的硬纸板会发出荧光。
这一现象立即引起的细心的伦琴的注意。
他仔细分析一下,认为这可能是真空管中发出的一种射线引起的。
一连数日呆在实验室中不回家。
他试着用各种手、纸板、木块去遮挡,但都无法挡住这种射线。
于是,一项伟大的发现诞生了。
由于当时对这种射线的本质和特性都不了解,故称之为X射线。
其实在此之前,也有人注意到,放在高压管附近的照相底片有时会发生雾点。
但他们认为这是一种偶然现象。
没有引起重视。
伦琴发现,不同物质对X射线的穿透能力是不同的。
他用X射线拍了一张其夫人手的照片(照片)。
1896年1月23日。
伦琴在自己的研究所第一次作关于X射线发现的报告时,现场再次拍了维尔兹堡著名的解剖学教授克利克尔的一只手的照片,克利克尔教授带头向伦琴欢呼三次,并建议将这种射线称为伦琴射线。