复旦大学原子物理学课件ch6X射线.pptVIP

*Q=0;HighQLocal,innershellorbitals********SandPplolarization*****Apolomoon***Thefutureopportunity*Fudanbeamline*********第三式是第二式的余弦关系，第一式平方一下，再把nu^2,nu0^2用第三式表达出来，得到第四式*******在光电效应中，入射的是可见光和紫外线，光子能量较低，电子与整个原子的联系不能忽略，原子也要参与动量交换，所以“光子─电子系统”动量不守恒。又因原子质量较大，能量的交换可忽略，“光子─电子系统”能量仍可认为是守恒的。****解（1）例波长的X射线与静止的自由电子作弹性碰撞,在与入射角成角的方向上观察,问（2）反冲电子得到多少动能？（1）散射波长的改变量为多少？（3）在碰撞中，光子的能量损失了多少？（2）反冲电子的动能（3）光子损失的能量＝反冲电子的动能康普顿波长为普适常量，与物质种类无关！理论和实验结果符合得很好。说明：若则,可见光观察不到康普顿效应.只有当入射波长?0与?c可比拟时，康普顿效应才显著，因此要用X射线才能观察到康普顿散射，用可见光观察不到康普顿散射。对可见光来讲，不可能观测到康普顿效应能量改变与入射光子能量相关康普顿效应中的自由电子不能像光电效应那样吸收光子而是散射光子。若静止的自由电子吸收光子不可能！故自由电子不可能吸收光子，只能散射光子。相干散射散射中的散射光是因光子与金属中的紧束缚电子（原子核）的作用.称为相干散射内层电子与核结合较为紧密（keV)，他认为碰撞实际上可以看作是发生在光子与质量很大的整个原子间的碰撞——光子基本上不失去能量——保持原性质不变。相干散射是弹性散射，提供了一条参照谱线。§31X射线的吸收（1）两类相互作用多次小相互作用全或无相互作用质量厚度质量吸收系数(2)光子与物质相互作用光电效应康普顿散射电子偶效应吸收由这三部分共同贡献(3)X射线的吸收光电效应：?小,则吸收小,贯穿能力强;Z大则吸收强低能x射线：光电+Compton+Scattering（4）吸收限（orAbsorptionedge)P.282,Fig.31.6吸收边和壳层的关系Fig.31.7,31.8,x-rayfilterCXRO心血管造影，

X线断层摄影术(tomography)EXAFSAbsorptionfinestructure(EXAFS)Fig.31.12PrincipleEndHomework,P.2882,5,6,8,13CrystallatticeConstructionofreciprocallattices3DAtomicformfactor,f0ScatteringLengthofaMoleculeScatteringfromaCrystalX射线的衍射是研究晶体结构有效方法-晶体衍射图就可以确定晶体内部的原子（或分子）间的距离和排列-1915年布拉格父子因此获诺贝尔物理奖ElasticScatteringfromaCrystalLaueconditionConventionsQuestionsSpinorientationandHund’srule.(symmetry)Why3d轨道是(n=3,L=2)圆轨道，没有轨道贯穿和极化效应，而4s轨道是很扁的椭圆轨道，轨道贯穿和原子实的极化都很厉害，以致于其能量下降而低于能级。量子化椭圆轨道*WilhelmK.Roentgen,1895年，发现X-射线,1901年诺贝尔奖**Chiefamonghisrecreationsweresailing,skiing,mountaineeringandmotoring.VonLauewasnotarock-climber,butpreferredtotourtheAlpineglacierswithhisscientificfriends.AsamotoristhewasfamousinBerlin,fi