晶体X射线衍射学1, 晶体学基础共42页
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第1.1 X 射线本质是一种电磁波,它的波长很短,大学与晶体内呈周期排列的原子间距为同一数量级,在10-8m 。
1.2 x 射线也具有波粒二象性,它的波动性表现为以一定频率和波长在空间传播,微粒性表现为以光子形式辐射和吸收,具有一定质量、能量和动量。
)c (//为光速为普朗克常数,h h p hc hv λλε=== 1.3x 射线产生条件(1)产生自由电子的电子源,如加热钨丝发射热电子;(2)设置自由电子撞击靶子,如阳极靶,用以产生X 射线;(3)施加在阴极和阳极之间的高压,用以加速电子朝阳极靶方向加速运动,如高压发生器;(4)将阴、阳极封闭在>10-3Pa 的高压真空中,保持两极纯洁,促使加速电子无阻地撞击到阳极靶上。
1.4x 射线管由阴极阳极、窗口、焦点等组成。
1.5.x 射线性质:(1)人的肉眼看不见X 射线,但X 射线能使气体电离,使照相底片感光,能穿过不透明的物体,还能使荧光物质发出荧光。
(2)X 射线呈直线传播,在电场和磁场中不发生偏转;当穿过物体时仅部分被散射。
(3)X 射线对动物有机体(其中包括对人体)能产生巨大的生理上的影响,能杀伤生物细胞。
(4)X 射线具有波粒二相性。
1.6X 射线管中阳极靶发射出的X 射线谱分为两类:连续X 射线谱和特征X 射线谱。
1.7连续X 射线谱:一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。
由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不完全相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X 射线谱。
在这些光子中,光子能量的最大极限值也不可能大于电子的能量,而只能小于或等于电子的能量,极限情况为:0m a x /λhc hv ev ==1.8.电子束轰击阳极时,99%的能量转化为热能,只有1%左右的能量转化为x 射线的能量。
因此,X 射线的效率是很低的。
1.9特征X 射线谱,当管电压超过某临界值时,特征谱才会出现,该临界电压称激发电压。