X光系列试验小结.PPT

X光系列实验小结 吴钊 07300720363 X光简介 定义： 产生：高速运动电子与原子内层电子作用使其激发或电离，外层电子向内层跃迁发出波长较短的光子，通常为X光 波长在 范围内的电磁波 本系列实验内容 1.调校测角器的零点 利用已知的NACL晶体一级衍射峰在β=7.2° 2.测定LiF晶体的晶面间距 由公式 ，代入测得的k（级 数），β（衍射角度） 本系列实验内容 3.测定X光在铝中的衰减系数，并验证朗伯原理 朗伯定律： 入射X光强度 出射X光强度 材料衰减系数 d材料厚度 利用6块不同厚度的铝吸收板，得到不同厚度下 和 关系，从而求得衰减系数 4.检验莫塞莱定律 测量R和 两个常数 两个问题 1.莫塞莱定律-吸收边的选取 2.测定LiF的晶面间距-特征峰不是线状 本系列实验内容 设计性实验： 1.康普顿效应 验证X光子康普顿散射的波长漂移 2.德拜相 得到德拜相，测定多晶体晶格常数 康普顿效应 康普顿效应：1923年，美国物理学家Comton发现被散射物体散射的X射线的波长漂移 原理：一个X光量子与散射物质的一个电子发生碰撞，X光量子的能量发生改变，它的一部分动能转移给电子 康普顿效应 碰撞示意图 康普顿效应 h：普朗克常数 c：光速 ：波长 碰撞中，能量守恒 碰撞前电子可认为是静止的 碰撞后电子速度为v， ， 为X光子散射前后的波长 康普顿效应 根据相对论的能量守恒公式： 电子质量 X光子动量： 康普顿效应 由动量守恒 康普顿效应 最终，波长改变量为 常数 定义为康普顿波长 康普顿效应 本实验中，利用一个铜箔来证明康普顿波长漂移现象的存在。 铜箔透射系数 会随X光子的波长变化，故由于康散而导致的波长漂移就表现在透射率或计数率的变化。 波长与铜箔的透射率间的关系可以用公式表述为： n=2.75 康普顿效应 记录 (1)记录被铝散射的X光子无衰减时的计数率 (2)将铜滤波器放在铝散射体前，得到计数率 (3)将铜滤波器放在铝散射体后，得到计数率 (4)由于计数率比较小，故背景辐射不可忽略，在无铜铝波器情况下，测得背景辐射计数率 康普顿效应 则透射率为 由此得到X光子平均波长 代入 康普顿效应 最终得到 用计数率表达的式： 康普顿效应 实际测量结果： 仪器工作状态U=30KV，反射电流I=1.00mA 测得： =19.46 =3.296 =1.984 =0.391 康普顿效应 代入 故测量所得 而波长漂移理论值应为： 康普顿效应 误差为 误差分析： 1.散射角θ的误差（由仪器直接给出，无法进行验证） 2.计数率的测量可能不准确。进行第一次测量时，测得 为4.253，代入公式后发现理论值与测量值 误差超过40%。第二次，没有改变任何参数，重新测量结果为3.296。 劳厄相/德拜相 注意事项： 1.X光入射位置 2.X光照射时间 3.显影-成像时千万小心操作。 例如：用针筒注入显影液时，不要开口过大。 完