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第一章 一．名词解释： 光电效应 质厚衬度 X射线谱 特征X射线谱： 二次电子 系统消光 俄歇效应 衍射衬度 连续谱 背散射电子 结构因数激发电压 等同晶面 明场成像 暗场成像 景深 相干散射 非相干散射 短波限 特征谱 干涉面 衬度 焦长 晶带 复型 标准零层倒易面 相机常数 多重性因子 吸收电子 二、填空： 材料的性能由其内部的 决定 X射线的本质是 ，与所有的基本粒子一样，X射线具有 二象性。波长较长的X射线， 较低，穿透性弱，称为 X射线，可用于非金属的分析。 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：ε P 。 4. K系特征谱线包含Kα和Kβ两种类型谱线，其中波长λKα λKβ，能 量EKα EKβ,强度IKα IKβ 填大于，小于或等于 5. 当X射线照射物质时，其强度随透入深度呈 衰减。 6. 一束X射线通过物质时，它的能量会分为三部分： 、 、 。 7.非相干散射会增加连续背底，给衍射图象带来不利的影响 8. 只有当入射x射线的波长λ λk 时才能产生荧光辐射。 9.用单色x射线照射多晶体粉末试样，衍射线分布在一组以 为轴的圆锥面上。在垂直于入射线的平底片上，得到一组 。一般用以试样为轴的圆筒底片来记录，可看到一系列的 。 10.获得衍射花样的基本方法有 、 、 。 三、问答题： 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？ （1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射； （2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射； （3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。 答：根据经典原子模型，原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上，在稳定状态下，每个壳层有一定数量的电子，他们有一定的能量。最内层能量最低，向外能量依次增加。 根据能量关系，M、K层之间的能量差大于L、K成之间的能量差，K、L层之间的能量差大于M、L层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差，所以K?的能量大于Ka的能量，Ka能量大于La的能量。 因此在不考虑能量损失的情况下： CuKa能激发CuKa荧光辐射；（能量相同） CuK?能激发CuKa荧光辐射；（K? Ka） CuKa能激发CuLa荧光辐射；（Ka la） 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱“吸收谱”？ 答： ⑴ 当χ射线通过物质时，物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动，受迫振动产生交变电磁场，其频率与入射线的频率相同，这种由于散射线与入射线的波长和频率一致，位相固定，在相同方向上各散射波符合相干条件，故称为相干散射。 ⑵ 当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，可以得到波长比入射χ射线长的χ射线，且波长随散射方向不同而改变，这种散射现象称为非相干散射。 ⑶ 一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K电子，当外层电子来填充K空位时，将向外辐射K系χ射线，这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程，称荧光辐射。或二次荧光。 ⑷ 指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量，如入射光子的能量必须等于或大于将K电子从无穷远移至K层时所作的功W，称此时的光子波长λ称为K系的吸收限。 ⑸ 当原子中K层的一个电子被打出后，它就处于K激发状态，其能量为Ek。如果一个L层电子来填充这个空位，K电离就变成了L电离，其能由Ek变成El，此时将释Ek-El的能量，可能产生荧光χ射线，也可能给予L层的电子，使其脱离原子产生二次电离。即K层的一个空位被L层的两个空位所替代，这种现象称俄歇效应。 X射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？ 产生X射线需具备什么条件？ 答：实验证实:在高真空中，凡高速运动的电子碰到任何障碍物时，均能产生X射线，对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。 电子式X射线管中产生X射线的条件可归纳为：1，以某种方式得到一定量的自由电子；2，在高真空中，在高压电场的作用下迫使这些电子作定向高速运动；3，在电子运动路径上设障碍物以急剧改变电子的运动速度。 Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？ 答：波动性主要表现为以一定的频率和波长在空间传播，反映了物质运动的连续性；微粒性主要表现为以光子形式辐射和吸收时具有一定的质量，能量和动量，反映了物质运动的分立性。 计算当管电压为50 kv时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。 解： 已知条件：U 50kv 电子静止质量：m0 9.1×10-31kg 光速：c 2.998×108m/s 电子电量：e 1.602×10-19C 普朗克常数：h 6.626×10-3