X射线的产生及测定

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1、§5.5X射线谁发现的X射线？X射线的本质是什么？谁揭示了X射线的本质？伦琴电磁波劳厄一.背景1859年，德国物理学家伦琴在研究阴极射线的时候，偶然发现放在阴极射线管附近的荧光屏上发出了荧光，经查找后发现是管壁发出的新射线导致的，这种射线是用肉眼看不见的，但可使照相底片感光，并且有很强的穿透力，由于当时不了解这种射线的性质，故称其为X射线。二.X射线的性质一种波长很短的电磁波，具有波粒二象性，波长在0.01nm——10nm范围，其中0.05nm——0.25nm的X射线常用于衍射分析，为什么？因为在晶体中两相邻原子的间距约为0.1n

2、m的数量级，与X射线波长数量级相同，故可以用于衍射分析。物理效应●穿透作用X射线因其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力.X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关,X射线的波长越短,光子的能量越大,穿透力越强.X射线的穿透力也与物质密度有关,利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来.●电离作用物质受X射线照射时,可使核外电子脱离原子轨道产生电离.利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量,根据这个原理制成了X射线测量仪器.在电离作用下,气体能够导电；某些物质可以发

3、生化学反应；在有机体内可以诱发各种生物效应.●荧光作用X射线波长很短不可见,但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时,可使物质发生荧光（可见光或紫外线）,荧光的强弱与X射线量成正比.这种作用是X射线应用于透视的基础,利用这种荧光作用可制成荧光屏,用作透视时观察X射线通过人体组织的影像,也可制成增感屏,用作摄影时增强胶片的感光量.●其它作用　　热作用——物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能,使物体温度升高；干涉、衍射、反射、折射作用——这些作用在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用.[3]化学效应●感

4、光作用X射线同可见光一样能使胶片感光.胶片感光的强弱与X射线量成正比,当X射线通过人体时,因人体各组织的密度不同,对X射线量的吸收不同,胶片上所获得的感光度不同,从而获得X射线的影像.●着色作用X射线长期照射某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等,可使其结晶体脱水而改变颜色.[3]生物效应X射线照射到生物机体时,可使生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死,致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变.不同的生物细胞,对X射线有不同的敏感度,可用于治疗人体的某些疾病,特别是肿瘤的治疗.在利用X射线的同时,人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、

5、工作人员视力障碍,白血病等射线伤害的问题,在应用X射线的同时,也应注意其对正常机体的伤害,注意采取防护措施.五.同步辐射(了解)同步辐射强度高、覆盖的频谱范围广，可以任意选择所需要的波长且连续可调，因此成为科学研究的一种新光源。高亮度宽波段窄脉冲高准直高偏振高纯净可精确预知其他特性：高度稳定性、高通量、微束径、准相干等。相对论性带电粒子在电磁场的作用下沿弯转轨道。同步辐射是速度接近光速（v≈c）的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动时放出的电磁辐射，由于它最初是在同步加速器上观察到的，便又被称为“同步辐射”或“同步加速器辐射”。六.X射

6、线波长的测定因为在晶体中两相邻原子的间距约为0.1nm的数量级，与X射线波长数量级相同，因此，晶体对于X射线来说是天然的光栅，所以可用光栅衍射的方法测定X射线的波长。怎么测呢？七.布拉格方程的导出波程差δ=DB+BFδ=dsinθ+dsinθ=2dsinθ2dsinθ=nλθ称为掠射角或布拉格角，入射线与衍射线的夹角为2θ，称为衍射角，n取整数，称为反射级数。谢谢观赏！