x射线的发现及其波性

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1、X射线的发现及其波性二、X射线的发现三、X射线的衍射四、X射线的偏振返第八章1伦琴，1845年出生于德国的一个商人家庭，1869年在苏黎世大学获博士学位。1895年11月8日傍晚，伦琴在研究阴极射线管中气体放电实验时，为了避免杂光对实验的影响，他用黑纸板将管子包起来，却发现距阴极管一段距离外的一块涂有铂氰酸钡结晶物质的屏幕发出了荧光，伦琴马上意识到,这可能是一种前所未有的新射线，经检查发现,射线来自阴极射线管管壁。一、X射线的发现:2令人惊奇的是，当用木头等不透明物质挡住这种射线时，荧光屏仍然发光，而且这种射线能使黑纸包住的照相底片感光，不被电磁场偏转。经过一个多月的研究，他未能搞清这

2、种射线的本质，因此赋予它一个神秘的名字--X射线。1895年12月28日，伦琴向德国物理学医学会递交了第一篇关于X射线的论文，《论新的射线》，并公布了他夫人的X射线手骨照片。3在1895年以前，由阴极射线管产生的X射线在实验里已经存在了30多年，在射线发现前，不断有人抱怨，放在阴极射线管附近的照相底片模糊或感光。如1879年的克鲁克斯，1890年的古德斯比德等人，但发现X射线的却是伦琴。4如图，在真空管两阴极和阳极之间加高压，阳极选用不同的重金属材料制成，电子打在阳极上便可得到X射线，其波长因高压的不同而异。称硬X射线称软X射线二、X射线的产生5二、X射线的性质：1）X射线本质上是一种

3、电磁波，因此它具有反射、折射、衍射、偏振等性质。2）X射线有很强的贯穿本领；3）X射线能使某些物质的原子、分子电离；4）X射线是不可见光，它能使某些物质发出可见光的荧光；5）X射线能使照相底片感光；6）使种子变异6三、X射线波长的测量原理：利用X射线在晶体的衍射可以测定它的波长，晶体作为立体光栅，一束X射线射入晶体，发生衍射时，从任何一晶面上，那些出射方向对平面的倾角与入射线的倾角相等的X射线，满足布拉格公式n=2dsinn=1、2、…..出射线就会加强。7dABn=2dsinn=1、2、…..出射线就会加强。89S1S2AA1OCP测量方法原理图=OA/

4、2r10测量方法：测量波长：OA/r=2=OA/2r已知晶格常数d，测出值及其对应的n值，代入布拉格公式，求出。测定强度：由谱线的深浅程度可以测出相对强度。11在方向衍射的X光将得到加强，出现了劳厄光斑。用布喇格公式可以计算晶面距。晶体可形成许多不同取向的晶面。X射线经晶面距为d的晶面反射时，凡光程满足12X射线的发射谱8.2一、X射线连续光谱二、X射线的特征谱(标识谱)四、关于x射线的原子能级和能级跃迁图三、莫塞莱定律131415实验表明：X射线谱由两部分组成：波长连续变化的连续谱和由分立谱组成的特征谱或称标识谱。X射线连续光谱两类X射线的特征谱(标识谱)下面对这两部分谱

5、线的特点和产生机制进行详细分析。16第二节：X射线的产生机制连续谱—轫致辐射1、连续谱的特征在上述产生X射线的装置中，电子打到阳极材料后，有波长连续变化的光辐射产生，下面分两点研究辐射的特性。1）连续谱与管压的关系（靶不变）前图表示以钨作阳极材料加不同电压时，以λ为横轴，辐射强度为纵轴；在不同管压下得到的波长—强度分布曲线。172）连续谱与阳极材料的关系（电压不变）前图表示管压为35KV时，用钼和钨作靶材料时的I～λ曲线。由图可见与靶无关。是由管压V决定的。由图可见，当阳极材料不变时，和随管压V的升高都向短波方向移动。18连续谱产生的微观机制:通过上面对连续谱特征的分析，我们很容易想到

6、，连续谱不应该是原子光谱，而应该是电子在靶上减速而产生的。可以想象到，被高压加速后的电子进入靶内，可以到达不同的深度，其速率从骤减为0，有很大的加速度，而伴随着带电粒子的加速运动，必然有电磁辐射产生，这便是产生X射线连续谱的原因，用光子的概念可以对连续谱的产生给出定量的分析。19设电子入射速度，在靶上减速而损失的能量为；减速过程中的能量差为，则根据上面的分析，将以光子的形式向外辐射；由于是连续变化的，而是一定的，所以连续变化.（消耗在靶上的热能）20即中频率是连续变化的作为极限情况：上式表明，电子加速获得的能量全部转化为辐射时：波长连续变化的连续谱，它的最小波长只与外加电压有关21轫致

7、辐射：高速电子打到靶上，受靶的作用而突然减速，其一部分动能转化为辐射能放出射线。最小波长只依赖于外加电压V，V越大，越小，与靶材料无关。223.产生机制:快速电子射到阳极上,受到阳极中原子核的库仑场作用就会骤然减速;由此伴随产生的辐射称之为轫致辐射。小结：X射线连续谱1.产生条件:仅当电子的能量不超过某一限度时,才只发射连续谱。2.特征:强度随波长变化,在某一波长处,强度有极值在长波方面强度降落缓慢,在短波方面强度降落较快,且有明显的极值，