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第二章 电磁辐射与材料的相互作用 第一节 概述 2.辐射的发射与发射光谱 3.光谱的分类 二、辐射的散射 1.分子散射 2.晶体中的电子散射 三、光电离 一、X射线的产生与X射线谱 一、X射线的产生与X射线谱 2.连续X射线谱 3.特征X射线谱 3.特征X射线谱 特征X射线的产生机理 特征X射线的产生机理 以K层产生空位为例 莫色莱定律 小结 二、X射线与物质的相互作用 三、X射线的防护 产生K激发的能量为WK=hυK,阴极电子的能量必须满足eV≥WK=hυK,才能产生K激发。其临界值为eVK=WK ,VK称之临界激发电压。 处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向,此时外层电子将填充内层空位,相应伴随着原子能量的降低。原子从高能态变成低能态时,多出的能量以X射线形式辐射出来。 因物质一定,原子结构一定,两特定能级间的能量差一定,故辐射出的特征X射波长一定。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 当一个外来电子将K层的一个电子击出成为自由电子(二次电子),这时原子就处于高能的不稳定状态,必然自发地向稳态过渡。 此时位于较外层较高能量的L层电子可以跃迁到K层。这个能量差 ΔE=EL-EK=hν 将以电磁波的形式放射出去,其波长 λ=h/ΔE 必然是个仅仅取决于原子序数的常数。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Ka l = 0.154nm DE = 1.29 ? 10-15J Kb l = 0.139nm DE = 0.15 ?10-15J La l = 1.336nm DE = 1.43 ?10-15J where K = 1s2 level L = 2s2p6 level M = 2s2p6d10 level Copper铜 K L M L?K,产生K? M?K,产生K? 特征X射线 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中由L层或M层或更外层电子跃迁产生的K系特征辐射分别顺序称为Kα,Kβ,…射线; K系特征辐射 若L层产生空位,其外M,N,…层电子向其跃迁产生的谱线分别顺序称为Lα,Lβ,…射线,并统称为L系特征辐射. L系特征辐射 M系等依次类推 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 跃迁定则(光谱选律) 1, △n=0或任意正整数; 2, △ L= ? 1跃迁只允许在S项和P项, P项和S项或D项之间,D项和P项 或F项之间,等; 3, △ S=0,即单重项只能跃迁到单重项,三重项只能跃迁到三重项,等; 4, △ J=0, ? 1。但当J=0时J=0的跃迁是禁阻的。 ? n=1,2,3,?线系, ?线系, ? 线系; L→K层K?; K?1 、 K?2 M→K层K? ; K?1 、 K?2 N→K层K? ; K? 1 、 K? 2 M→ L 层L? ; L?1 、 L?2 N→L层L ? ; L ?1 、 L ?2 N→M层M?; M?1 、 M?2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 特征(标识)X射线产生的根本原因是原子内层电子的跃迁。 (1)不同Z,有不同特征X射线,Kα、Kβ也不同。 (2)若V低于激发电压Vk,则无Kα、Kβ产生。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copy
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