中南大学：《X射线衍射分析技术——晶体X射线衍射学基础》X-Ray与电镜_第2章 X射线物理学基础（苏玉长）

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2-1X射线的本质; 2-2X射线的产生; 2-3X射线谱; 2-4X射线与物质相互作用 2-5X射线的探测与防护; 返

2-1 X射线的本质； 2-2 X射线的产生； 2-3 X射线谱； 2-4 X射线与物质相互作用； 2-5 X射线的探测与防护； 返回

2-1X射线的本质 X射线的本质是 (1)波动性 电磁辐射,与 (②2)粒子性。 可见光完全相 相关习题: 同,仅是波长 短而已,因此 具有波粒二像 性。 K心u

2-1 X射线的本质 § X射线的本质是 电磁辐射，与 可见光完全相 同，仅是波长 短而已，因此 具有波粒二像 性。 § (1)波动性; § (2)粒子性。 § 相关习题：

波动性 X射线的波长范围: 001~100A 表现形式:在晶体作衍射光栅 观察到的Ⅹ射线的衍射现象, 即证明了X射线的波动性

波动性 § X射线的波长范围： 0.01~100 Å § 表现形式：在晶体作衍射光栅 观察到的X射线的衍射现象， 即证明了X射线的波动性

硬Ⅹ射线:波长较短的硬X射线能量较高, 穿透性较强,适用于金属部件的无损探 伤及金属物相分析 软Ⅹ射线:波 长较长的软Ⅹ射线能量较低,穿透性弱, 可用于分析非金属的分析。 Ⅹ射线波长的度量单位常用埃(A)或晶 体学单位(kX)表示;通用的国际计量 单位中用纳米(nm)表示,它们之间的 换算关系为:1nm=10At0m lkx=10020772±0.000053A(1973年值)

§ 硬X射线：波长较短的硬X射线能量较高， 穿透性较强，适用于金属部件的无损探 伤及金属物相分析。 软X射线：波 长较长的软X射线能量较低，穿透性弱， 可用于分析非金属的分析。 § X射线波长的度量单位常用埃（Å）或晶 体学单位（kX）表示；通用的国际计量 单位中用纳米（nm）表示，它们之间的 换 算 关 系 为 ： 1 n m = 1 0 Å = m 1kX=1.0020772±0.000053A (1973年值)。 9 10 

粒子性 特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一 定的质量、能量和动量。 表现形式为在与物质相互作用时交换能量。如 光电效应;二次电子等。 Ⅹ射线的频率V、波长λ以及其光子的能量ε、动 量p之间存在如下关系: hc 8=nv 力≤h 式中h-—普朗克常数,等于6.625×J0-34 C—X射线的速度,等于2.998×1010cms N心u

粒子性 § 特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一 定的质量、能量和动量。 § 表现形式为在与物质相互作用时交换能量。如 光电效应；二次电子等。 § X射线的频率ν、波长λ以及其光子的能量ε、动 量p之间存在如下关系： § 式中h——普朗克常数，等于6.625× J.s; c——X射线的速度，等于2.998× cm/s.    hc  h   h p  34 10  10 10

相关习题 1.试计算波长0.71A(M0-Ka)和 1.54A(Cu-Ka)的X射线束,其频率 和每个量子的能量? 解答 N心u

相关习题： § 1.试计算波长0.71A（Mo-Kα）和 1.54A（Cu- Kα）的X射线束，其频率 和每个量子的能量？ 解答

2-2X射线的产生 (1)产生原理; (2)产生条件; ■(3)过程演示 (4)Ⅹ射线管; (5)其它Ⅹ射线装置。 K心u

2-2 X射线的产生 § (1)产生原理； § (2)产生条件； § (3)过程演示； § (4) X射线管； § (5)其它X射线装置

产生原理 高速运动的电子与物体碰撞时,发生能 量转换,电子的运动受阻失去动能,其 中一小部分(1%左右)能量转变为X射 线,而绝大部分(99%左右)能量转变 成热能使物体温度升高 N心u

产生原理 高速运动的电子与物体碰撞时，发生能 量转换，电子的运动受阻失去动能，其 中一小部分（1％左右）能量转变为X射 线，而绝大部分（99％左右）能量转变 成热能使物体温度升高

产生条件 1.产生自由电子; 2使电子作定向的高速运动; 3.在其运动的路径上设置一个障碍物 使电子突然减速或停止。 N心u

产生条件 § 1.产生自由电子； § 2.使电子作定向的高速运动; § 3.在其运动的路径上设置一个障碍物 使电子突然减速或停止