01X射线衍射参考解析.doc

第一部分 X射线衍射 X射线的本质是什么？谁首先发现了X射线，谁揭示了X射线的本质？ X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？ 为什么特征X射线的产生存在一个临界激发电压？X射线管的工作电压与其靶材的临界激发电压有什么关系？为什么？ 4. 产生X射线需具备什么条件？ 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？ 什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？ 光电效应是指以光子激发电子所发生的激发和辐射过程称为光电效应。光电效应在材料分析可用于光电子能谱分析与荧光光谱分析。 7. 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。 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。 λ0的大小仅取决于加速电压 λ0（?）＝12400/v(伏) ＝0.248? 辐射出来的光子的最大动能为 E0＝h?0＝hc/λ0＝1.99×10-15J 特征X射线与荧光X射线的产生机理有何异同？某物质的K系荧光X射线波长是否等于它的K系特征X射线波长？ 答：特征X射线荧光X射线是由X射线的特征X射线 X射线X射线特征X射线荧光X射线 连续谱是怎样产生的？其短波限与某物质的吸收限有何不同（V和VK以v为单位）？ 什么会出现吸收限？K吸收限为什么只有一个而L吸收限有三个？当激发K系荧光Ⅹ射线时，能否伴生L系？当L系激发时能否伴生K系？ 答：一束X射线通过物体后，其强度将被衰减，它是被散射和吸收的结果。并且吸收是造成强度衰减的主要原因。物质对X射线的吸收，是指X射线通过物质对光子的能量变成了其他形成的能量。X射线通过物质时产生的光电效应和俄歇效应，使入射X射线强度被衰减，是物质对X射线的真吸收过程。光电效应是指物质在光子的作用下发出电子的物理过程。因为L层有三个层，所以有三个吸收限，而K只是一层，所以只有一个吸收限。激发K系光电效应时，入射光子的能量要等于或大于将K电子从K层移到无穷远时所做的功Wk从X射线被物质吸收的角度称入K为吸收限。当激发K系荧光X射线时，能伴生L系，因为L系跃迁到K系自身产生空位，可使外层电子迁入，而L系激发时不能伴生K系。 欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射的波长是多少？ 已知钼的＝0.71?，铁的＝1.93?及钴的＝1.79?，试求光子的频率和能量。试计算钼的K激发电压，已知钼的＝0.619?。已知钴的K激发电压VK＝7.71，试求其λK。 νKa=c/λKa 及E＝hν有： 对钼，ν＝3×108/(0.71×10-10)＝4.23×1018（Hz） E=6.63×10-34×4.23×1018＝2.80×10-15（J） 对铁，ν＝3×108/（1.93×10-10）＝1.55×1018（Hz） E=6.63×10-34×1.55×1018＝1.03×10-15（J） 对钴，ν＝3×108/(1.79×10-10)＝1.68×1018（Hz） E=6.63×10-34×1.68×1018＝1.11×10-15（J） ⑵ 由公式λK＝1.24/VK， 对钼VK＝1.24/λK＝1.24/0.0619=20(kv) 对钴λK＝1.24/VK＝1.24/7.71=0.161(nm)=1.61(à)。 X射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm，试计算这种铅屏对CuKα、MoKα辐射的透射系数各为多少？ 其中μm：质量吸收系数/cm2g-1，ρ：密度/gcm-3 H：厚度/cm，本题ρPb=11.34gcm-3,H=0.1cm 对Cr Kα，查表得μm=585cm2g-1， 其穿透系数IH/IO=e-μmρH=e-585×11.34×0.1=7.82×e-289= 对Mo Kα，查表得μm=141cm2g-1， 其穿透系数IH/IO=e-μmρH=e-141×11.34×0.1=3.62×e-70= 厚度为1mm的铝片能把某单色射线束的强度降低为原来的23.9％，试求这种射线的波长。试计算含Wc＝0.8％，Wcr＝4％，Ww＝18％的高速钢对MoKα辐射的质量吸收系数。 ?IH＝I0e-(μ/ρ) ρH＝I0e-μmρH ?式中μm＝μ/ρ称质量衷减系数， 其单位为cm2／g，ρ为密度，H为厚度。 今查表Al的密度为2.70g/cm-3. H=1mm,