X射線的產(chǎn)生和性質(zhì)

1X射線衍射XRayDiffraction,XRD2X射線的覺察◆1895年，德國物理學(xué)家倫琴爭論陰極射線時覺察，由于對其本質(zhì)不了解，稱為X射線，亦稱倫琴射線。Roentgen3X射線的覺察勞厄(1879～1960)德國物理學(xué)家

1912年覺察了X射線通過晶體時產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了X射線衍射技術(shù)的誕生，它成為爭論晶體內(nèi)部構(gòu)造的重要技術(shù)手段。他因此項成果于1914年獲獎。

4X射線的覺察L.布拉格(1890～1971)H.布拉格(1862～1942)

布拉格父子于1913年借助X射線成功地測出金剛石的晶體構(gòu)造，并提出了“布拉格公式”，為最終建立現(xiàn)代晶體學(xué)打下了根底，于1915年獲獎。當(dāng)時，小布拉格年僅25歲，是至今為止最年輕的諾貝爾獎獲得者。X射線區(qū)紫外區(qū)可見光區(qū)紅外區(qū)微波區(qū)無線電區(qū)X射線的本質(zhì)X射線的本質(zhì)是一種電磁波，與可見光完全一樣，僅僅是波長短，波長為10-2-102?，即0.001nm-10nm,介于紫外線與γ射線之間，因此不能用肉眼觀看到；同樣能產(chǎn)生反射、折射、散射、干預(yù)、衍射、偏振和吸取等現(xiàn)象。56X射線的產(chǎn)生原理◆原理：高速運動的電子與物體碰撞時，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，電子的運動受阻失去動能，其中99%的能量轉(zhuǎn)換為熱量，而1%的能量轉(zhuǎn)換為X射線。：7X射線的產(chǎn)生◆X射線產(chǎn)生的三個根本條件●產(chǎn)生自由電子；●使電子作定向的高速運動；●在其運動的路徑上設(shè)置一個障礙物使電子突然減速或停頓。：8接變壓器玻璃鎢燈絲金屬聚燈罩鈹窗口金屬靶冷卻水電子X射線X射線X射線管剖面示意圖X射線的產(chǎn)生過程演示40KV高壓220V400mA電流9X射線譜◆由X射線管放射出來的X射線可以分為兩種類型：●連續(xù)X射線●標(biāo)識X射線：10連續(xù)X射線譜的產(chǎn)生氣理◆連續(xù)X射線●具有連續(xù)波長的X射線，構(gòu)成連續(xù)X射線譜，它和可見光相像，亦稱多色X射線?！癞a(chǎn)生氣理：能量為eV的電子與陽極靶的原子碰撞時，電子失去自己的能量，其中局部以光子的形式輻射，碰撞一次產(chǎn)生一個能量為hv的光子，這樣的光子流即為X射線。單位時間內(nèi)到達(dá)陽極靶面的電子數(shù)目是極大量的，絕大多數(shù)電子要經(jīng)受屢次碰撞，產(chǎn)生能量各不一樣的輻射，因此消失連續(xù)X射線譜。11標(biāo)識X射線譜的產(chǎn)生氣理◆產(chǎn)生氣理標(biāo)識X射線譜的產(chǎn)生氣理與陽極物質(zhì)的原子內(nèi)部構(gòu)造嚴(yán)密相關(guān)的。原子系統(tǒng)內(nèi)的電子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各個能級。在電子轟擊陽極的過程中，當(dāng)某個具有足夠能量的電子將陽極靶原子的內(nèi)層電子擊出時，于是在低能級上消失空位，系統(tǒng)能量上升，處于不穩(wěn)定激發(fā)態(tài)。較高能級上的電子向低能級上的空位躍遷，并以光子的形式輻射出標(biāo)識X射線譜。：12標(biāo)識X射線譜的產(chǎn)生氣理：13什么狀況下會產(chǎn)生X射線衍射？布拉格方程2dsin=nn=1,2,3….波長：由布拉格方程2dsin=n得，

sin=n/2d∵sinθ≤1,且當(dāng)n=1時∴λ≤2dX射線衍射

d光程差為波長的整數(shù)倍。各散射X射線之間在某個方向上相互加強(qiáng)稱為X射線衍射。什么狀況下有最大程度的相互加強(qiáng)〔即晶體外表產(chǎn)生衍射條件〕？