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第八章 X射线 8.1 X射线的产生及其波长和强度的测量 8.2 X射线的发射谱 8.3 同X射线有关的原子能级 8.4 X射线的吸收 8.5 康普顿效应 8.6 X射线在晶体中的衍射 §8.1原子基态光谱项的确定 (1) 满壳层的电子不考虑 (2)考虑泡利原理 (3)考虑能量最低原理 (4)考虑洪特定则 二 、 确定原子基态光谱项的简易方法 (1)由泡利原理和能量最低原理求一定  电子组态的最大S。 (2)求上述情况上的最大L。 (3)由半数法则确定J。 (4)按2s+1Lj 确定基态原子态（光谱项）。 § 8.2 X射线光谱 ５． X射线波长的测定 原理： 利用X射线在晶体的衍射可以测定它的波长，  晶体作为立体光栅，一束X射线射入晶体，  发生衍射时，从任何一晶面上，那些出射方  向对平面的倾角与入射线的倾角相等的X射 线，满足布拉格公式: n?=2dsin? n=1、2、….. 出射线就会加强。如图5.7 测量方法 测量波长： OA/r=2? ? =OA/2 r 已知晶格常数d，测出? 值及其对应的n值，代入布拉格公式，求出?。 测定强度：由谱线的深浅程度可以测出相对强度。 三. X射线发射光谱产生的机制 X射线发射光谱 X射线连续光谱 两类  X射线的特征谱 (标识谱) 五 X 射线的应用 X 射线探伤 X 光机对人体透视 研究固体结构 固溶体的成分比例 相变研究 真空管 X射线 图 5.17 X射线探伤示意图 A B C a b c ? ? 图 5.17 X射线 在晶体表面的衍射 ? ? ? ? 图 5．18 入射线线束 样品 图5．19 L 入射射线束 样品 照片 图 5.20 德拜图 * 一、基本原则 其它元素的原子态都有可按上述方法求得。下面给出了由氢到氖的原子基态。 例如： Si（硅）基态电子组态是3P2,是两个同科P电子，填充方式为： m?: +1 0 - 1 由此可知 这样便求出了最大S和最大的L（按洪特定则要求）  再由半数法则确定J=L-S=0,所以硅（Si）的基态 为L=1,S=1,J=0，可得， 3p0 是它的基态的原子态。 光学光谱:原子受激发,价电子跃迁所获得的谱。 ( 从红外线---可见光---紫外线： 10-3~10-9米） 一. 电磁波谱: 原子光谱 X射线光谱：原子内壳层电子跃迁所获 得的谱。 电磁波谱 使荧光屏发出荧光； 二． X射线的产生 １．发现：１８９５年德国大学教授伦琴在做气体放  电实验时首先发现的。 ２．性质：穿透性很强； 对动植物组织有刺激作用。 ３．本质： X射线具有光所具有的一切性质：反射，折  射，偏振等，所以X射线从本质上来说是一 种电磁波但其波长比通常的光波要短的多。 使气体电离； 使照相底片爆光； ４· X射线的产生 : X射线由X射线管产生。 阴极 电子 真空管 X射线 图5.6 X 射线管示意图 ? ? 层? ? ? ? ? ? ? d A B ? ? 图5.7 布拉格公式推导 S1 S2 A A1 O C P ? ? 图 5.8 3. 产生机制: 快速电子射到阳极上,受到阳极中原子核的库  仑场作用就会骤然减速;由此伴随产生的辐射  称之为轫致辞辐射。 (一.) 连续谱 1. 产生条件: 仅当电子的能量不超过某一限度时,才只发射 连续谱 。 2.特 征: ? 强度随波长变化,在某一波长处,强度有极值