材料分析部分课后答案.pdf

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材料分析部分课后答案

材料分析测试技术 部分课后答案 太原理工大学 材料物理0901 除夕月 1-1 计算 0.071nm(MoKα)和 0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。 8 -9 18 -1 ν=c/λ=3*10 /(0.071*10 )=4.23*10 S E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15 J 8 -9 18 -1 ν=c/λ=3*10 /(0. 154*10 )=1.95*10 S E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15 J 1-2 计算当管电压为 50kV 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. -19 3 -15 E=eV=1.602*10 *50*10 =8.01*10 J λ=1.24/50=0.0248 nm E=8.01*10-15 J(全部转化为光子的能量) 1/2 -15 -31 1/2 8 V=(2eV/m) =(2*8.01*10 /9.1*10 ) =1.32*10 m/s 1-3 分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么? (1)用CuK αX 射线激发 CuK α荧光辐射; (2)用CuK βX 射线激发 CuK α荧光辐射; (3)用CuK αX 射线激发 CuL α荧光辐射。 答:根据经典原子模型,原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上,在稳定状态下,每个 壳层有一定数量的电子,他们有一定的能量。最内层能量最低,向外能量依次增加。 根据能量关系,M、K 层之间的能量差大于 L、K 成之间的能量差,K、L 层之间的能量差大于 M、L 层能量差。由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差,所以 Kß 的能量大于Ka 的能量,Ka 能量大于 La 的能量。 因此在不考虑能量损失的情况下: CuKa 能激发 CuKa 荧光辐射;(能量相同) CuKß 能激发 CuKa 荧光辐射;(KßKa) CuKa 能激发 CuLa 荧光辐射;(Kala) 1-4 以铅为吸收体,利用 MoK 、RhK 、AgK X 射线画图,用图解法证明式(1-16)的正确 α α α 2 性。(铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为 122.8,84.13,66.14 cm /g)。再由曲线 求出铅对应于管电压为 30 kv 条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。 解:查表得 以铅为吸收体即Z=82 3 3 3 K α λ λZ μm Mo 0.714 0.364 200698 122.8 Rh 0.615 0.233 128469 84.13 Ag 0.567 0.182 100349 66.14 3 3 -4 画以 μm 为纵坐标,以 λZ 为横坐标曲线得 K≈8.49×10 ,可见下图 3 铅发射最短波长λ0=1.24×10 /V=0.0413nm 3 3 3 λZ =38.844×10 3 μm = 3

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