南京工业大学材料学院材料现代分析测试技术经典完整版资料.docx

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1、南京工业大学材料学院材料现代分析测试技术经典完整版资料 第一章X射线衍射分析 一、X射线的性质： 1、本质是电磁波0.011000A. 介于紫外线和r射线之间，没有明显的分界线。 2、波粒二象性：E=h c/；p=h/，都具有波动和粒子的双重性。 二、X射线的获得 1、获得条件：a产生并放射自由电子b 在真空中迫使电子朝肯定的方向加速，以获得尽可能高的速度 c 在高速电子流运动的方向设一障碍、使高速运动电子突然受阻而停止 2、射线的获得仪器：X射线机，同步辐射X射线源，放射性同位素X射线源 三、X射线谱： a连续X射线谱（白色x射线谱）：从某个最大波长（称之为短波极限）起先的连续的各种同波长的

2、x射线；极限波长0=hc/ev，取决于管电压、管电流、原子序数） b特征X射线谱（标识x射线谱）：若干个特定波长的X射线，取决于靶材料，根本缘由是原子内层电子的跃迁 四、X射线与物质的相互作用: a：一部分光子由于与原子碰撞变更方向，造成散射线。 b：另一部分光子可能被原子汲取，发生光电效应。 c：部分光子能量可能在与原子碰撞过程中传递给了原子，成了热振动能量 产生的结果：产生了散射X射线、电子、荧光X射线、热能。 主要应用：（荧光X射线光谱分析，X射线光谱分析、X光电子能谱分析、X射线衍射分析）1、散射现象（分为相干散射和不相干散射） a：相干散射(X射线散射线的波长与入射线相同，并且有肯定

3、的相位关系，它们可以相互干涉形成衍射图样，称为相干散射) b：不相干散射（X射线光子与自由电子撞击时，光子的部分能量损失，波长变长，因此与入射光子形成不相干散射） 2、光电汲取（光电效应）：当X射线的波长足够短的时候，其光子的能量大，以至于可以把原子中处于某一能级上的电子打出来，而它本身则被汲取。它的能量传递给该电子，使之成为具有肯定能量的光电子，并使原子处于高能的激发态 五、X射线的汲取及应用 1、强度衰减规律：当X射线穿过物体时，其强度按指数下降 I=I0 e-u1x （u1是线汲取系数）与汲取体的密度原子序数Z及X射线波长有关 I=I0 e-u mTx （u m 是质量汲取系数）只与汲取

4、体原子序数和X射线波长有关 结论：X射线波长越短，汲取体原子越轻（Z越小），则透射线越强。曲线的突变点的波长为汲取限 2、X射线滤波片：a、原理：利用汲取限两边汲取系数相差非常悬殊的特点 b、滤波材料的原子序数一般比X射线管靶子材料的原子序数小1 2 七、劳厄方程、布拉格定律、倒空间衍射公式三个衍射公式推导时三个假设： a：入射线和衍射线都是平面波 b：原子的尺寸忽视不计，原子中各电子发出的相干散射是从原子中心发出 c：晶胞中只有一个原子，即晶胞是简洁的 布拉格定律：2d sin=n 3.X射线在晶面上的“反射与可见光的镜面反射不同点？ 答：a：可见光的反射只限于物体的表面，而X射线的反射事实上是受X射线照耀的全部原子的散射线干涉加强而成b：可见光的反射无论入射光线以何种角度入射都会发生，而X射线只有子啊满意布拉格公式的某些特别角度才能放射，因此X射线是选择反射