X射线（PPT讲稿）X射线的产生、X射线的发射谱、与X射线有关的原子能级

内 1、第七章X射线的产生; 2、X射线的发射谱; 3、与X射线有关的原子能级 目的要求: 1、了解Ⅹ射线产生机制和特征 2、掌握同Ⅹ射线有关的原子能级; 重点难点: 1、X射线有关的原子能级 回主页

内容提要： 1、第七章 X射线的产生； 2、X射线的发射谱； 3、与X射线有关的原子能级 目的要求： 1、了解X射线产生机制和特征； 2、掌握同X射线有关的原子能级； 重点难点： 1、X射线有关的原子能级 回主页

教学内容: 在第一章中提出了原子的核式结构,采用的 研究方法是碰撞方法,接下来的几章都是用光 谱方法研究原子中的电子的运动情况,但都只 考虑了原子的价电子(最外层的电子),上 章我们学习了原子的总体结构问题,讨论了各 种元素原子核外电子的分布情况(不仅仅是最 外层)。那么这些原子的内层电子结构情况又 是怎么得来的呢?这就是第八要讨论的问题, 通过X射线对原子结构问题进一步研究。因为X 射线谱的某些特性反映了原子内部结构的情况

教学内容： 在第一章中提出了原子的核式结构，采用的 研究方法是碰撞方法，接下来的几章都是用光 谱方法研究原子中的电子的运动情况，但都只 考虑了原子的价电子（最外层的电子），上一 章我们学习了原子的总体结构问题，讨论了各 种元素原子核外电子的分布情况（不仅仅是最 外层）。那么这些原子的内层电子结构情况又 是怎么得来的呢？这就是第八要讨论的问题， 通过X射线对原子结构问题进一步研究。因为X 射线谱的某些特性反映了原子内部结构的情况

X射线的产生、波长和强度测量 X射线的发现是科学界的10大偶然发 现之一。X射线又称为伦琴射线,是德 国物理学家伦琴于1895年发现的,当时 他正在研究阴极射线,偶然发现放在阴 极射线管附近的荧光屏上发出了荧光

一、X射线的产生、波长和强度测量 X射线的发现是科学界的10大偶然发 现之一。X射线又称为伦琴射线，是德 国物理学家伦琴于1895年发现的，当时 他正在研究阴极射线，偶然发现放在阴 极射线管附近的荧光屏上发出了荧光

当时阴极射线的研究是一个热门课题,这种 现象在伦琴之前就有好几个人发现过,但只有 伦琴抓住了这一偶然发现,首先当时已经证明, 阴极射线只能在空气中传播几个厘米,而伦琴 发现将荧光屏放在离阴极射线管两米多时,仍 能发出荧光。因此伦琴断定这是一种新的射线, 由于当时不知道它的本质,所以称为X射线。 后来1897年汤姆孙发现阴极射线就是高能电子 束(电子的发现),也就是说X射线是因为阴 极射线管的阳极受到高能电子轰击时发出一种 新射线使屏光屏发光的

当时阴极射线的研究是一个热门课题，这种 现象在伦琴之前就有好几个人发现过，但只有 伦琴抓住了这一偶然发现，首先当时已经证明， 阴极射线只能在空气中传播几个厘米，而伦琴 发现将荧光屏放在离阴极射线管两米多时，仍 能发出荧光。因此伦琴断定这是一种新的射线， 由于当时不知道它的本质，所以称为X射线。 后来1897年汤姆孙发现阴极射线就是高能电子 束（电子的发现），也就是说X射线是因为阴 极射线管的阳极受到高能电子轰击时发出一种 新射线使屏光屏发光的

其实同样原理的实验设备或装置可以作很多 研究工作。所以我们不要以为现在物理领域已 经没有新发现了,恰恰相反,现在很多搞物理 研究的工作学者是在使用已成熟的实验装置, 并从中研究不同的实验现象和物理规律。说不 定哪一天有大的突破。就如这一个简单的阴极 射线管,经过科学家的稍加改造,导致了多项 大的发现,一起揭开近代物理的序幕

其实同样原理的实验设备或装置可以作很多 研究工作。所以我们不要以为现在物理领域已 经没有新发现了，恰恰相反，现在很多搞物理 研究的工作学者是在使用已成熟的实验装置， 并从中研究不同的实验现象和物理规律。说不 定哪一天有大的突破。就如这一个简单的阴极 射线管，经过科学家的稍加改造，导致了多项 大的发现，一起揭开近代物理的序幕

1s3电压几千伏到上方视电子的的打 在阳极上;(发现Ⅹ射线) 1897年,没加电压,靠初速度,受电场作用, 研究偏转情况;(证明电子的存在) 1914年,电压几十伏,电子与气休原子发生碰 撞,把能量给气体激发原子。(夫兰克赫兹实 验,证明了原子能级的存在)

◼ 1895年，电压几千伏到几十万伏，电子直拉打 在阳极上；（发现X射线） ◼ 1897年，没加电压，靠初速度，受电场作用， 研究偏转情况；（证明电子的存在） ◼ 1914年，电压几十伏，电子与气休原子发生碰 撞，把能量给气体激发原子。（夫兰克赫兹实 验，证明了原子能级的存在）

多,我学 物理这门课,不光是要重视实验,还要知道模 型在原子物理或微观领域的重要性。建立模型 不但在宏观物理现象(比如:质点、刚体、点 电荷等理想模型)的研究中起着简单化作用, 在微观物理现象的研究中,也同样是研究的手 段和方法,甚至可以说是必经之路。因为微观 物质,我们看不见、摸不着、听不见,即没有 感性的认识,从而不能形成直观的图像,还真 的需要经典模型和用宏观物质概念来描述微观 结构。可以这么说:模型是在大量实验事实基 础上概括总结而成的对微观物质结构认识的反 映,通过模型把实验事实与物质结构及其运动 联系起来

说到这，想告诉同学们的是，我们学原子 物理这门课，不光是要重视实验，还要知道模 型在原子物理或微观领域的重要性。建立模型 不但在宏观物理现象（比如：质点、刚体、点 电荷等理想模型）的研究中起着简单化作用， 在微观物理现象的研究中，也同样是研究的手 段和方法，甚至可以说是必经之路。因为微观 物质，我们看不见、摸不着、听不见，即没有 感性的认识，从而不能形成直观的图像，还真 的需要经典模型和用宏观物质概念来描述微观 结构。可以这么说：模型是在大量实验事实基 础上概括总结而成的对微观物质结构认识的反 映，通过模型把实验事实与物质结构及其运动 联系起来

比如前面学过的: ■卢瑟福的原子有核模型:α粒子的大散射 实验→原子的核式结构 ■玻尔的氢原子圆轨道模型:原子光谱实 验→原子的电子运动 ■原子的壳层模型:原子化学、物理性质 的周期性实验→X射线的发射谱→原子 的电子壳层排布结构

比如前面学过的： ◼ 卢瑟福的原子有核模型：α粒子的大散射 实验 → 原子的核式结构 ◼ 玻尔的氢原子圆轨道模型：原子光谱实 验 → 原子的电子运动 ◼ 原子的壳层模型： 原子化学、物理性质 的周期性实验 →X射线的发射谱 → 原子 的电子壳层排布结构

虽然不要这些模型,用量子力学也可 以全部推出这些内容,但模型仍不失为具 有物理图象简明、计算简单的优点

虽然不要这些模型，用量子力学也可 以全部推出这些内容，但模型仍不失为具 有物理图象简明、计算简单的优点

上都是题外话,现在我们转入正题来 继续讨论X射线,自从发现X射线后,人们对 它的本质在很长一段时间内未能取得进展 当时有很多科学家猜想它可能与光一样是 种电磁波,但当时未能观察到与光一样的衍 射现象,直到1912年德国物理学家劳厄用晶 体观察到了X射线的衍射现象,证明了X射线 同光一样也是一种电磁波,具有干涉、衍射、 偏振等波动的特性,而且具有很强的穿透能 力

以上都是题外话。现在我们转入正题。回来 继续讨论X射线，自从发现X射线后，人们对 它的本质在很长一段时间内未能取得进展。 当时有很多科学家猜想它可能与光一样是一 种电磁波，但当时未能观察到与光一样的衍 射现象，直到1912年德国物理学家劳厄用晶 体观察到了X射线的衍射现象，证明了X射线 同光一样也是一种电磁波，具有干涉、衍射、 偏振等波动的特性，而且具有很强的穿透能 力