特征X射线谱
实验6.3钼阳极X射线特征谱线的精细结构
实验6.3 钼阳极X 射线特征谱线的精细结构一、实验目的1. 通过Mo 阳极X 射线在单晶NaCl 上的第5级布拉格反射谱研究其特征谱线的精细结构；2. 测定钼元素特征谱K α、K β 及K γ谱线；3. 解析K α谱线的双线结构，测定其双线结构的波长间隔；二、实验原理 我们已经知道，Mo 阳极X 射线特征谱K α和K β线都是双线结构，可以通过其在NaCl 单晶上的高阶布拉格衍射谱观测出来，然而它们的物理本质是不一样的。
K β是由纯K β线——M 壳层到K 壳层的原子跃迁和K γ线——N 壳层到K 壳层的原子跃迁组成的，两条谱线的波长差为1.2 pm （见表1），所以只能在高阶衍射谱上分辨开来。
表1 钼特征谱K、K 及K 线跃迁能量、波长和相对强度K α的精细结构源于L 壳层的精细结构，即电子的自旋轨道特性。
在X 射线谱上，L 壳层实际上是由三个子层L I 、L II 和L III组成，这些子层向K 壳层的跃迁要遵从选择定则：∆l =±1，∆j =0,±1（1）∆l 为跃迁中轨道角动量l 的变化量，∆j 为总角动量j 的变化量。
这样一来，只有两种从L 壳层到K 壳层的跃迁：K α1 和K α2 （见图1）。
表2中给出了钼元素这两条谱线的参考值，可以看出K α双线的波长间隔∆λ=0.43 pm 。
表2 钼元素K 的波长及相对强度本实验中，通过布拉格反射在NaCl 晶体上的高阶衍射解析出钼X 光谱的精细结构。
按照布拉格反射定理，入射光特征谱线的波长和掠射角存在下列关系时，接受到的反射光强度最大：n ∙λ=2∙d ∙sin θ （2）n : 衍射阶数，d =282.01 pm ：NaCl 晶面间距。
可以看出，双线的波长间距∆λ 决定布拉格衍射时双线之间的角间距∆θ图1 特征谱K α的精细结构∆θ=n ∙∆ λ/(2∙d ∙cos θ) （3）注意要区分角间距∆θ 和峰角宽度δθ 间的差异，后者较小时才能观察到独立分开的双线结构（见图2），角宽度由计数管前端小缝宽度、距晶体的距离和入射X 射线束的发散角决定，在较高阶的衍射中保持恒定。
X射线的发射谱解析
X射线的发射谱实验测得的X射线的发射谱----X射线的波长与强度的关系如图所示。
从图中可以看出，X射线谱是由两部分构成的，一是波长连续变化的部分，称为连续谱，它的最小波长只与外加电压有关；另一部分是具有分立波长的谱线，这部分线状谱线要么不出现，一旦出现，它们的峰所对应的波长位置完全决定于靶材料本身，故这部分谱线称之为特征谱，又称标识谱。
一、连续谱----轫致辐射经典电动力学告诉我们，带电粒子变速运动时伴随着辐射；当带电粒子与原子相碰撞，发生骤然减速时，由此伴随产生的辐射称之为轫致辐射，又称为刹车辐射．由于在带电粒子到达靶子时，在靶核的库仑场的作用下带电粒子的速度是连续变化的，因此辐射的X射线就具有连续谱的性质。
λ，其数值只依赖于外加电压V，实验测到的连续谱存在一个最小波长minλ与外加电而与原子序数Z无关，如图所示。
实验发现，连续谱的最小波长min139140压V 的关系为：式中V 是外加电压，以kV 为单位．由此得到的波长m in λ的单位是nm 。
要解释上式的物理含义，必须要利用光的量子说。
如果一个电子在电场中得到的动能eV E k 1=，当它到达靶子时，它全部能量就转成辐射能，那末，由此发射的光子可能有的最大能量显然是min min /1λνhc h eV E k ===代入常数值后，便得到)(/24.11/min eV V nm eV hc ==λmin λ称之为量子极限，它的存在是量子论正确性的又一证明。
上式可用来做为精确测定普朗克常数h 的一个方法。
第一次用这样的方法测量h 的是杜安和亨特(1915年)，测到的h 值与光电效应测到的h 值完全一致，从而进一步说明了普朗克常量的普适性；它在完全不同的光的频率范围内具有完全相同的数值。
二、标识谱----电子内壳层的跃迁各元素的特征X 射线谱有相似的结构，但各元素的特征X 射线的能量值各不相同。
正如指纹被作为人的特征一样，特征X 射线电被用来作为元素的标识。
特征x射线谱的概念
特征x射线谱的概念特征X射线谱是一种能量谱，它通过材料被X射线激发后放射出的特征X射线能谱来描述材料的化学成分。
在特征X射线谱中，X射线能量被测量并按其相对出现的强度进行分组，这些分组代表了材料内不同元素的能量。
特征X射线谱可以用于确定材料的化学成分，确定元素的存在和浓度，并识别不同材料之间的差异。
下面是特征X射线谱的一些基本概念和相关术语：1. X射线：X射线是一种电磁辐射，具有高能量和短波长。
当X射线经过物质时，它可以被物质中的原子吸收、散射或反射。
2. 特征X射线：当原子被高能电子或X射线激发时，会发生内壳层电子的跃迁。
这些跃迁会导致原子释放出一些特定波长和能量的X射线，这些被称为特征X射线。
每种元素都有其独特的特征X射线能量，这可以用来确定材料的化学成分。
3. 能谱：能谱是一种图形或数据记录，描述了某种能量辐射的传播和分布情况。
在特征X射线谱中，能谱显示不同能量范围内X射线的相对强度。
4. 形状因子：形状因子是一种修正因子，用于考虑材料中原子的位置、几何形状和结构对特征X射线产生的影响。
这对于准确测量材料中元素的含量非常重要。
5. 碎屑效应：当样品被激发时，可能会产生一些称为碎屑效应的影响。
这是由于激发电子与样品中的原子产生相互作用而产生的。
碎屑效应可能导致特征X射线能量的偏移和强度的变化。
因此，在进行特征X射线谱分析时，需要注意这些影响，并进行适当的修正。
6. 能量分辨率：能量分辨率是用于描述特征X射线能谱仪对不同能量的X射线的分辨能力的参数。
较高的能量分辨率可以提高特征X射线能谱的准确性和可靠性。
X射线特征光谱
根据莫色莱定律，将实验结果所得到的未知元素的特征X射线谱线波长， 与已知的元素波长相比较，可以确定它是何元素。它是X射线光谱分析的 基本依据，也是X射线荧光光谱分析和电子探针微区成分分析的理论基础
分析思路：
使未知物质发出 特征X射线
经过已知晶体 进行衍射
根据莫塞莱定律求 出原子序数
用标准样品 标定出K和
莫塞来定律
由莫塞莱 K 线公式
~K
R(112
-
1 22
)(Z
-1)2
18 Ar 4.194A
可算出 Z
121.6
1 Nhomakorabea19 27
K Co
3.74A
1.79A
28 Ni 1.66A
莫塞来定律的应用
算出波长
同时，莫塞莱定律也被并入整个量子力学的原子观。在一个 K 壳层电子 被弹出后，单独剩余在 K 壳层的另一个1S电子所扮演的角色，可以用薛 定谔方程式给予完整地合理解释。由于与本课程无关，不予讨论。
1913年莫塞莱测量了从Al到Au共38种元素的X射线 的K线系，发现各元素发射的K线系波数的平方根 与原子序数Z成线性关系。
= K ( Z – ơ)
式中 K——与靶材物质主量子数有关的常数 Ơ——屏蔽常数，与一电子所在的壳层位置有关
莫塞来定律
采用原本芮得柏格式标记，莫塞莱
的 K-α 谱线和 L-α 谱线的公式可
莫塞来定律
根据元素X射线在图上的位置, 就可定出该元素的原子序数
早期元素周期表是按原子量大小顺序排列的。如K(A=39.1) 在Ar(A=39.9)前；Ni(A=58.7)在Co(A=58.9)前。 由莫塞莱图给出 Kα－X射线波长是Ar:4.19 ；K:3.74 ； Co:1.79 ； Ni:1.66
X射线名词解释
1、连续X射线谱：具有连续波长的X射线，也称多色X射线。
2、标识（特征）X射线谱：在连续谱的基础上叠加若干条具有一定波长的谱线。
也称单色X射线。
3、短波限：电子与靶相撞，其能力（EV）全部转变为辐射光子能量，此时光子能量最大，波长最短，因此连续谱有一个下线波长&0，即为短限波4、同步辐射X射线源：当电子被加速到足够能量时，它便像圆周的切线方向辐射X射线波段范围的电磁波，把这种辐射称为同步辐射X射线源。
（特点1）通量大，亮度高；（2）频谱宽，连续可调；（3）光束准直性好；（4）有特定的时间结构；（5）偏振性好，在电子轨道平面上基本是100&的线偏振。
5、X射线强度：垂直X射线传播方向的单位面积上在单位时间内通过的光子数目能量总和，常用单位是J/cm2.s。
6、激发电压：开始产生标识谱线的临界电压。
7、K系激发：当K层电子被激活时，原子的系统能量便由基态升高到K激发态，把这个过程称K系激发。
8、K系辐射：产生K系激发后，K层的空位被高能级电子填充，这时产生的辐射称为K系辐射。
9、相干散射：物质中电子在X射线电场的作用，产生强迫振动，每个受迫振动电子便成为新电磁波源向空间的各个方向辐射同频率的电磁波，这些新的散射波之间可以发生干涉作用，把这种散射现象称为相干散射。
（它不损失X射线的能量，而只是改变了它的传播方向，但对X射线方向来说确是起到了强度衰减的作用。
）10、非相干散射：当X射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时，电子获得一部分动能称为反冲电子，光子也离开原来方向，碰撞后的光子能量减少，波长增加，这样的散射现象称为非相干散射。
11、X射线的吸收：物质对X射线的吸收指的是X射线能量在通过物质时转变为其他形式的能量。
12、光电效应：以光子激发原子所发生的激发和辐射过程称为光电效应，被击出的电子称为光电子。
辐射出的次级标识X射线称为荧光X射线（或称第二标识X射线）。
13、荧光辐射：光子激发原子所发生的激发和辐射过程中发出荧光X射线，称为荧光辐射。
现代分析测试技术 X射线光谱分析
连续转动 在样品上方放置一块分光晶体，利用晶 体衍射把不同的X射线分开。 特定方向产生衍射： 2dsin = 面向衍射束安置一个接收器．便可记录 下不同波长的x射线。
12
在波谱仪中，X射线信号来自样品表层的一个极小的体积，
可将其看作点光源，由此点光源发射的X射线是发散的，故能
定点定性分析 线扫描分析 面扫描分析
定点定量分析
24
1、定点定性分析
对试样某一选定点（区域）进行定性成分分析，以确定
该点区域内存在的元素。
原理如下： 关闭扫描线圈，使电子束定在需要分析的某一点上，激 发试样元素的特征 X 射线。用谱仪探测并显示 X射线谱，根 据谱线峰值位置的波长或能量确定分析点区域的试样中存在
并测得它们的强度射线光谱分析。据此进行材料的成
分分析，这就是X射线光谱分析。
2
用于探测样品受激产生的特征射线的波长和强度的设备，
称为X射线谱仪；有以下两种： 利用特征X射线的波长不同来展谱，实现对不同波长 X射线 检测的波长色散谱仪(WDS)，简称波谱仪。 利用特征X射线的能量不同来展谱，实现对不同能量 X射线 检测的能量色散谱仪(EDS)，简称能谱仪。 区别：
由于Li离子极易扩散的特性，使用和保存都
要在液氮温度下。
X光子电脉冲信号（脉冲高度与被吸收光子的能量成正比）
6
11.2.2 能量色散谱仪的结构和工作原理
能量色散谱仪主要由Si(Li)半导体探测器、多道脉冲高度
分析器以及脉冲放大整形器和记录显示系统组成。
X光子电流脉冲
电压脉冲
锂漂移硅能谱仪方框图
脉冲高度与被 吸收的光子能 量成正比
x射线特征谱与吸收实验__理论说明
x射线特征谱与吸收实验理论说明1. 引言1.1 概述x射线特征谱与吸收实验是研究物质的内部结构和性质的重要手段。
通过分析物质在x射线相互作用下产生的特征谱，可以了解其组成和电子结构等信息。
同时，吸收实验可通过测量物质对x射线吸收的能量进行定性和定量分析，从而揭示物质中不同元素的存在和含量。
1.2 文章结构本文将首先介绍x射线特征谱的原理，并探讨谱线特征及其分析方法。
接着，将详细解释吸收现象，并介绍相关实验装置和原理。
此外，还将讨论数据分析与结果展示方面的内容。
随后，将探讨x射线特征谱与吸收实验在物质成分分析与鉴定、结构表征和相变研究以及材料性能改进与调控等领域的应用进展。
最后，在结论部分总结本文所述内容，并展望未来在该领域中可能出现的新问题和挑战。
1.3 目的本文旨在系统介绍x射线特征谱与吸收实验的理论知识和应用实践，帮助读者全面了解这一重要技术在物质科学研究中的作用。
同时，通过本文的阐述，读者将能够深入理解x射线特征谱与吸收实验的原理和分析方法，并掌握其在不同领域中的应用。
最终，我们期望本文能为相关研究工作者提供参考和启发，并促进该领域的学术交流和技术进步。
2. x射线特征谱2.1 原理介绍x射线特征谱是指物质受到x射线照射后所产生的能谱。
当物质被x射线激发时，原子内部的电子会从低能级跃迁到高能级，形成空位。
这些空位会被外部的电子填补，释放出多余的能量，即特征辐射。
该辐射具有良好的分辨率和灵敏度，可用于研究物质的化学组成和结构信息。
2.2 谱线特征x射线特征谱中的“谱线”是指由不同原子跃迁所产生的特殊能量峰值信号。
每个元素都有一组特定的谱线，这些谱线可以用来确定样品中存在的元素种类及其相对含量。
常见的x射线吸收光谱中的主要谱线包括Kα、Kβ、Lα等。
2.3 分析方法根据不同元素在x射线束下与物质发生相互作用时所产生不同能级间跃迁而得到不同波长或能量特征辐射，通过分析和测量这些辐射信号，可以获得有关样品的定性和定量信息。
x射线谱的特点
x射线谱的特点
X射线谱是一种通过分析物质发射或吸收特定X射线能量水平的谱线
来确定物质化学组成和性质的手段。
X射线谱在物质研究中占有重要地位，因为它具有以下几个特点：
1. 灵敏度高：X射线谱检测灵敏度非常高，甚至能检测到微量元素
的存在，分析效果可达到1ppm以下。
2.精度高：X射线谱的测量误差很小，能够在很短的时间内给出准确
结果。
同时，如果仪器校准正确，并且在实验过程中正确使用，分析结果
的精度可以达到一个非常高的水平。
3.可靠性强：X射线谱的分析结果可靠性较高，能够正确地给出物质
的组成和性质信息。
这是因为X射线谱分析是一种非破坏性测试方法，不
会对样品造成任何损伤，所以样品的物理和化学特性不会发生任何变化。
4.多功能性强：X射线谱可以应用于各种不同的材料或样品。
例如，
它可以用于分析固态样品、液态样品和气态样品的化学组成和结构特性。
5.分析速度快：X射线谱的操作简单，可以在较短时间内得到大量的
数据。
X射线谱可以进行定性和定量分析，并且可以评估密度、构型和晶
体结构等其他物理和化学性质。
总之，X射线谱是一种快速、准确、可靠、非破坏性的化学分析方法，因此在许多领域（如矿物学、材料科学、地球科学、生物医学、环境科学等）都得到了广泛应用。
特征 连续x射线谱
特征连续x射线谱连续X射线谱是一种常用的分析技术，用于分析材料的成分和结构。
它基于X射线与物质相互作用的原理，通过测量入射X射线的能量和散射X射线的能量来确定材料的成分和结构。
连续X射线谱具有广泛的应用领域，包括材料科学、地质学、生物医学等领域。
连续X射线谱的特征之一是它可以提供非常详细的成分信息。
通过测量入射X射线的能量和散射X射线的能量，可以确定材料中不同元素的含量。
这对于材料的研究和分析非常重要，例如在合金材料中检测不同金属元素的含量，或者在岩石样品中分析含有矿物的成分。
另一个连续X射线谱的特征是它可以提供材料的结构信息。
X射线与物质相互作用时，会产生散射X射线，这些散射X射线的能量和散射角度可以提供关于材料结构的信息。
例如，晶体中的原子排列会对入射X射线的散射产生特殊的影响，通过测量散射X射线的能量和角度，可以确定晶体的结构参数，如晶胞常数和晶格类型。
此外，连续X射线谱还具有高灵敏度和快速分析的特点。
传统的化学分析方法需要样品的制备和分离，而连续X射线谱可以直接对样品进行分析，无需复杂的前处理步骤。
这使得连续X射线谱成为一种高效的分析技术，适用于快速分析和大样品数量的情况。
连续X射线谱的应用范围广泛。
在材料科学领域，它常用于分析合金材料的成分和结构，以及材料的表面和界面性质。
在地质学中，连续X射线谱可以用于岩石和矿石样品的分析，以及矿物的鉴定和定量分析。
在生物医学领域，连续X射线谱可以用于分析生物样品中的元素含量，以及研究生物体中钙、铁等元素的分布和代谢。
总之，连续X射线谱是一种具有广泛应用的分析技术。
它通过测量入射X射线的能量和散射X射线的能量来确定材料的成分和结构，具有详细的成分信息、结构信息、高灵敏度和快速分析的特点。
在材料科学、地质学、生物医学等领域都有重要的应用价值，对于研究和分析材料具有重要意义。
标识x射线谱形成机制
标识x射线谱形成机制
X射线谱是由电子束与物质相互作用产生的一种谱线。
在X 射线谱形成机制中，主要包括以下几个步骤：
1. 加速电子：在X射线仪中，电子会被加速器加速到一定能量。
2. 碰撞物质：加速的电子束会与物质进行碰撞，这个物质可以是目标材料或空气中的分子。
3. 刘易镇电离：当电子束与物质碰撞时，电子会与物质原子或分子中的电子互相作用，使其激发或电离。
这个过程又称为刘易镇电离（Bremssstrahlung）。
4. 特征X射线：当被激发的或电离的物质原子或分子中的电子重新回到基态时，会释放出一部分能量，形成特定能量的X 射线。
这些X射线的能量与原子或分子的结构以及电子重新排布的方式有关，因此可以用来分析物质的成分和结构。
5. 探测和分析：通过X射线仪中的探测器，可以测量到特征X射线的能量和强度，并通过计算机进行分析和处理，得到物质的成分和结构信息。
xrf特征谱线强度和波长
xrf特征谱线强度和波长
XRF（X射线荧光）是一种用于元素分析的谱学技术，其特征谱线强度和波长取决于元素的种类。
每种元素在受激发时，都会产生具有特定波长的荧光X射线，这些波长是元素的特征波长。
在XRF分析中，当初级X射线与原子发生碰撞时，原子中的内层电子被驱逐出，形成一个空位，从而使整个原子处于激发态。
原子从高能态自发地跃迁到低能态时，会释放出能量，表现为X射线荧光。
由于每种元素的电子能级是独特的，因此产生的X射线荧光的波长也是独特的，这使得我们可以通过测定X射线的波长或能量来确定原子的种类和元素组成。
谱线强度则是描述在XRF分析中元素特征谱线的亮度或强度。
这个强度与样品中该元素的浓度有关，因此通过测量谱线强度，我们可以定量地确定样品中元素的含量。
总的来说，XRF特征谱线强度和波长是元素分析中两个重要的参数。
通过测量这些参数，我们可以确定样品中元素的种类和含量。
连续x射线和特征x射线的特点
连续x射线和特征x射线的特点
连续X射线和特征X射线是X射线衍射分析中常见的两种X射线。
连续X射线是由高速电子撞击金属靶产生的，其能量较高，波长较短，穿透力强。
在物质中传播时，会被物质中的原子吸收，发生散射和吸收作用，形成X射线衍射谱。
连续X射线谱在不同元素中产生的特征峰弱，而在低能区域有较高的连续谱强度。
而特征X射线是当物质受到高能量X射线照射时，原子内部的电子被激发到一个更高的能级，然后返回到基态时放出的X射线。
特征X射线的波长和能量与原子的电子能级有关，不同元素具有不同的特征X射线峰。
在X射线衍射分析中，特征X射线峰强度较高，可以用于鉴定样品中的元素种类和浓度。
总体来说，连续X射线和特征X射线在X射线衍射分析中分别具有不同的特点和作用。
通过分析两种X射线的衍射谱，可以获得样品的详细信息，包括元素种类、晶体结构和物理性质等。
- 1 -。
x射线谱的特点范文
x射线谱的特点范文X射线谱是一种用于分析物质成分和结构的重要工具。
以下是X射线谱的特点：1.能量分辨率高：X射线谱仪具有很高的能量分辨率，能够准确地测量不同能量的X射线。
这对于准确分析物质成分非常重要。
2.非破坏性检测：X射线谱是一种非破坏性的检测方法，可以在不破坏样品的情况下对其进行分析。
这使得X射线谱可以广泛应用于各个领域，如材料科学、医学、环境监测等。
3.定性和定量分析：X射线谱可以用于定性和定量分析。
定性分析通过比对样品的X射线谱与已知物质的谱图进行比对，确定样品是否含有其中一种物质。
定量分析则是通过测量谱峰的强度来计算样品中物质的含量。
4.富信息性：X射线谱提供了关于样品成分和结构的丰富信息。
通过分析样品的峰位、峰形、峰宽等参数，可以了解样品中的不同元素和它们的化学状态。
5.广泛适用性：X射线谱可以应用于多种样品类型，包括固体、液体、气体等。
不同样品类型需要使用不同的检测方法，例如固体样品通常使用X射线衍射，而液体样品则使用X射线荧光。
6.快速测量：X射线谱具有快速测量的优势，在短时间内可以获取大量数据。
这对于高通量的分析需要是非常重要的。
7.高灵敏度：X射线谱具有很高的灵敏度，可以检测到微量的元素和化合物。
这对于环境监测和地质学等领域的应用非常重要。
8.自动化分析：现代X射线谱仪通常与计算机和自动化设备相结合，实现自动化分析。
这大大提高了分析效率和数据准确性。
总之，X射线谱具有高能量分辨率、非破坏性、定性定量分析、富信息性、广泛适用性、快速测量、高灵敏度和自动化分析的特点。
这使得X 射线谱成为一种非常重要的分析工具，在各个领域都有广泛的应用。
特征x射线
特征x射线一(名词解释特征x射线:当原子内层电子打到外层或者使原子电离，外层电子落到内层发生跃迁，使原子多余能量作为x射线发射出来的叫做特征x射线。
连续x射线:由于快速移动的电子在靶面突然停止而产生的轫致辐射。
软x射线:波长大于0.1nm的X射线，即光子能量相对较低的X射线。
硬x射线:波长小于0.1nm的X射线，即光子能量相对较高的X射线。
一次x射线: 二次X射线:吸收边:各元素质量系数突变时的波长值成为该元素的吸收边。
倒易格子:感光底片上衍射点所处的倒易空间中衍射点组成的格子称为倒易格子。
单晶法:对于一特定晶体，d一定，通过改变波长或改变掠射角θ来使晶体面网满 hklhkl足衍射条件的方法。
多晶法:微束分析仪:使用聚集的具有一定能量的微电子束，微离子束，微光束或其他微粒子束作为激光源来激发样品的微区而产生各种信息，并对这些信息加以探测，收集，甄别从而得到样品微区成分，结构，形貌等信息的仪器。
电子探针分析:电子探针是高能电子束作用于物质，使产生特征x射线，俄歇电子等二次电子而进行的一种表面，微区分析方法。
二次电子:入射电子与试样原子相互作用，试样原子的核外电子获得极高能量，脱离原子而从样品表面逸出称为二次电子。
背散射电子:当入射电子与样品中的原子相互作用而改变方向，产生散射时，其中的部分电子可重新通过入射电子表面被反射出来，这样的电子称为背散射电子。
吸收电子:随着入射电子与样品中原子核或核外电子发生非弹性散射次数的增多，入射电子的能量和活动能力不断降低，以致最后被样品吸收。
被吸收的这部分入射电子称为吸收电子。
透射电子:当电子束入射到薄样品上，如果样品厚度比入射电子的有效穿透深度小得多，就会有一定数量的入射电子穿透样品，这部分入射电子称为透射电子。
俄歇电子:当固态样品受到入射电子轰击时，元素原子内层轨道上的电子被击出原子成为自由电子或二次电子而留下空位，外层高能电子补充空位，多余的能量被该原子吸收而轰击出另一轨道上的电子被称为俄歇电子。
特征X射线谱
特征X射线的频率或波长只取决于阳极靶物质的 原子能级结构，而与其他外界因素无关。
莫塞莱定律：
1
K 2 (Z )
1914年，莫塞莱总结发现了这一规律，并因此 获得诺贝尔物理学奖。 莫塞莱定律成为X射线荧光光谱分析和电子探 针微区成分分析的理论基础
特征X射线谱
成员
目录
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产生的条件 产生的机理 应用及发展
原子内壳层电子跃迁产生的一种辐射和高 速电子在靶上骤然减速时伴随的辐射，称为X 射线。 测量X射线管中发出的X射线的波长及其对 应的强度，并将它们标绘在“强度——波长” 坐标中，得到的X射线强度随波长变化的曲线 就是X射线谱。
X射线谱
产生的机理
• 电子按能量最低低原理不连续 • • • • • •
分布在K、L、M、N 外来高速粒子动能足够大 击出壳层中某个电子 出现空位，系统能量升高，处 于激发态 发生空位跃迁，伴有能量产生 能量以光子形式辐射 形成特征X射线
应用及发展
标识谱反应了原子内层结构的情况，谱线的波长代表能 级间的间隔，谱线的精细结构显示能级的精细结构，是研 究原子结构问题的有力武器。 对于原子序数为Z的物质来说，各原子能级所具有的 能量是固定的 ，所以特定的物质有特定的特征波长。
右图中两个强度特别高的窄峰 为钼的K系X射线，波长为0.63 埃的是Kβ射线，波长为0.71 埃的是Kα射线。Kα线又可细 分为Kα1和Kα2两条线，其波 长相差约为0.004埃，Kα1和 Kα2射线的强度比约为2比1。 而Kα与Kβ的强度比约为5比1。 当继续提高管电压时，图1－7 中各特征X射线的强度不断增 高，但其波长不变。我们通常 的晶体衍射分析都是用Kα特 征X射线谱，而把Kβ谱滤掉。
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特 征 谱
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产生的条件
右图所示的曲线是管 电流恒定，管电压从5KV 逐渐增加到25KV钼靶X射 线管中发出的X射线谱。 当管电压低于20KV时， 得到的是连续谱；但当管 电压等于或高于20KV时， 则除连续X射线谱外，位 于一定波长处还叠加有少 数强谱线，它们就是特征 X射线谱。
钼的K系X射线
特征X射线谱
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产生的条件 产生的机理 应用及发展
原子内壳层电子跃迁产生的一种辐射和高 速电子在靶上骤然减速时伴随的辐射，称为X 射线。 测量X射线管中发出的X射线的波长及其对 应的强度，并将它们标绘在“强度——波长” 坐标中，得到的X射线强度随波长变化的曲线 就是X射线谱。
X射线谱
特征X射线的频率或波长只取决于阳极靶物质的 原子能级结构，而与其他外界因素无关。
莫塞莱定律：
1
K 2 (Z )
1914年，莫塞莱总结发现了这一规律，并因此 获得诺贝尔物理学奖。 莫塞莱定律成为X射线荧光光谱分析和电子探 针微区成分分析的理论基础
产生的机理
• 电子按能量最低低原理不连续 • • • • • •
分布在K、L、M、N 外来高速粒子动能足够大 击出壳层中某个电子 出现空位，系统能量升高，处 于激发态 发生空位跃迁，伴有能量产生 能量以光子形式辐射 形成特征X射线
应用及发展
标识谱反应了原子内层结构的情况，谱线的波长代表能 级间的间隔，谱线的精细结构显示能级的精细结构，是研 究原子结构问题的有力武器。 对于原子序数为Z的物质来说，各原子能级所具有的 能量是固定的 ，所以特定的物质有特定的特征波长。