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文档简介

散射晶体衍射测波长1.实验发现1923年,康普顿在研究X射线经物质的散射实验中发现,散射的X光除有原入射波长成分外,还有波长较长的部分,其波长差随散射角θ而变。8.5康普顿散射吸收限的出现,再一次证明了原子内部电子的壳层结构。X射线发射谱线波数同X射线吸收限波数的关系:如:Kα1线是K能级和LIII能级之间的跃迁产生的,所以Kα1线的波数等于K吸收限和LIII吸收限波数只差。产生KX射线的阈能大于KX射线本身的能量。产生KX射线的阈能就是产生K空穴所需要的能量,也就是K吸收限所相应的能量。因此,KX射线的能量位置总在K吸收限的左边(低能侧),相应的吸收系数较小。KX射线某元素产生的X射线,可以用该元素制成的薄片,让X射线容易的通过,而吸收掉其他杂散的射线——过滤片例题:某物质的K吸收限为0.15Å,求在波长为0.10Å的x射线的辐照下,从K层发射出来的光电子的最大动能。解:波长为0.10Å的x射线光子的能量为:例:钨的K吸收限为0.0178nm,K线系的平均波长为λKα=0.0211nm,λKβ=0.0184nm,λKγ=0.0179nm。试画出钨的X射线能级图;若用高压为80keV的X射线管产生的辐射照在钨上,利用能级图计算从K,L和M壳层击出的电子的最大动能;若用80keV的光子照射钨,则从N壳层到n∞之间各壳层击出的电子的动能范围为多大?(2004年中科院)例:钨的K吸收限为0.0178nm,K线系的平均波长为λKα=0.0211nm,λKβ=0.0184nm,λKγ=0.0179nm。K,n=1L,n=2M,n=3N,n=4n∞KαKβKγE=0EN=0.4keVEM=2.3keVEL=10.9keVEK=69.7keV电子动能:例:钨的K吸收限为0.0178nm,K线系的平均波长为λKα=0.0211nm,λKβ=0.0184nm,λKγ=0.0179nm。K,n=1L,n=2M,n=3N,n=4n∞KαKβKγE=0EN=-0.4keVEM=-2.3keVEL=-10.9keVEK=-69.7keV电子动能:经典电磁理论预言,散射辐射具有和入射辐射一样的频率.经典理论无法解释波长变化.2.量子解释康普顿:光子与自由电子碰撞的结果

入射X射线由光子组成;光子能量由爱因斯坦关系给出。

固体表面电子束缚能远小于X射线光子能量,可近似为自由电子;

反冲电子速度大,需用相对论公式。由这组方程可解得:康普顿散射公式散射光子能量:反冲电子动能:康普顿散射公式电子康普顿波长:入射光子能量与电子静止能量相等时相应的光子的波长。时,入射波与散射波的波长差等于电子康普顿波长。讨论:

散射光波长的改变量仅与有关,而与散射物无关。散射光子能量小于入射光子能量。提供了又一测量h的方法.可见光观察不到康普顿效应,太小无法测量;X射线λ<0.1nm,足够达到可以测量;2.康普

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