词条 | X射线谱 |
释义 | X shexianpu X射线谱(卷名:物理学) X-ray spectra X射线谱可分为发射区射线谱和吸收区射线谱,波长范围为700~0.1┱。发射谱有两组:连续谱和叠加其中的标识(特征)谱。 连续X射线谱 高速带电质点(如电子、质子、介子等)与物质相碰,受物质原子核库仑场的作用而速度骤减,质点的动能转化为光辐射能的形式放出。带电质点的速度从υ1降到υ2,相应地发生波长为 ![]() ![]() 图1a是钨阳极X射线管在不同管压下的连续X射线谱,图1b是相同管电压(10kV)下不同阳极材料的连续X射线谱。连续谱的λ0与阳极的原子序数Z无关,它仅与质点的动能有关,Z只影响连续谱的积分强度,X射线的输出功率为kiZV2(i为管电流),其效率为kZV,k=1.1~1.4×10-9。强度最大值的波长 ![]() ![]() 连续 X射线谱中某一波长的强度与管电压存在着严格的线性关系,根据这一关系外推,可得相应于该波长的管电压,利用这个方法可求得相当精确的两个基本物理常数h和e的比值。 标识(特征)X射线谱 当冲击物质的带电质点或光子的能量足够大时,物质原子内层的某些电子被击出,或跃迁到外部壳层,或使该原子电离,而在内层留下空位。然后,处在较外层的电子便跃入内层以填补这个空位。这种跃迁主要是电偶极跃迁,跃迁中发射出具有确定波长的线状标识X 射线谱。其标识线的频率应为 ![]() 标识 X射线谱通常按发生跃迁的电子状态来分类。电偶极跃迁必须满足选择定则:Δn ![]() ![]() ![]() X射线吸收谱 X射线通过试样时,其强度随线吸收系数μ和试样厚度t按指数衰减I-I0e-μt。质量吸收系数μm=μ/ρ=σm+τm这里ρ为试样的密度;σm是散射吸收系数,是表示相干(汤姆孙)散射和非相干(康普顿)散射过程的结果;τm为光电吸收系数,它是由于内光电效应的结果。在0.5~500┱波长范围,τm起主要作用,σm实际上完全由相干散射所决定,其数值约为0.2cm2/g。μm与λ和Z的关系为 ![]() ![]() ![]() X 射线标识谱和吸收限是元素所特有的,它反映原子内部结构的情况,其波长与跃迁的电子能级有关。根据标识谱线和吸收限的波长与强度,可对物质进行定性和定量分析。可用以证实未知元素和新的人造超铀元素的存在,并确定其在元素周期表的位置。X 射线标识谱和吸收谱的精细结构显示物质能级的精细结构,可用高精密度,高分辨率的谱仪测得。它反映化学键的性质、离子电荷的变化、点阵周围原子的影响、金属合金能带宽度、电介质或半导体的导带与价带的能隙等。如金属Ti到Ti ![]() ![]() ![]() ![]() 参考书目 H.A.Liebhafsky, et al., X-Ray Absorption and Emission in Analytical Chemistry:Spectrochemical Analysis With X-Ray, John Wiley & Sons, New York, 1960. B.K.Agarwal,X-Ray Spectroscopy;An Introduction,Springer-Verlag, Berlin, 1979. |
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