文档介绍：射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么? 答: X 射线学分为三大分支: X 射线透射学、 X 射线衍射学、 X 射线光谱学。 X 射线透射学的研究对象有人体, 工件等, 用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。 X 射线衍射学是根据衍射花样, 在波长已知的情况下测定晶体结构, 研究与结构和结构变化的相关的各种问题。 X 射线光谱学是根据衍射花样, 在分光晶体结构已知的情况下, 测定各种物质发出的 X 射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。 2. 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 K? 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: (1) CuKa 能激发 CuKa 荧光辐射; (能量相同) (2) CuK ? 能激发 CuKa 荧光辐射;(K? >Ka ) (3) CuKa 能激发 CuLa 荧光辐射;( Ka>la ) 3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”? 答: ⑴当χ射线通过物质时, 物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动, 受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后, 可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个 K 电子, 当外层电子来填充 K空位时,将向外辐射 K系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。或二次荧光。⑷指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量, 如入射光子的能量必须等于或大于将 K 电子从无穷远移至 K 层时所作的功 W, 称此时的光子波长λ称为 K 系的吸收限。⑸当原子中 K 层的一个电子被打出后,它就处于 K 激发状态,其能量为 E k 。如果一个 L 层电子来填充这个空位,K 电离就变成了 L 电离, 其能由 Ek 变成 El, 此时将释 Ek-El 的能量, 可能产生荧光χ射线, 也可能给予 L 层的电子, 使其脱离原子产生二次电离。即K 层的一个空位被 L 层的两个空位所替代,这种现象称俄歇效应。 4. 产生 X 射线需具备什么条件? 答:实验证实: 在高真空中,凡高速运动的电子碰到任何障碍物时,均能产生 X 射线,对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。电子式 X 射线管中产生 X 射线的条件可归纳为: 1 ,以某种方式得到一定量的自由电子; 2 ,在高真空中,在高压电场的作用下迫使这些电子作定向高速运动; 3 ,在电子运动路径上设障碍物以急剧改变电子的运动速度。 5. 特征 X 射线与荧光 X 射线的产生机理有何异同?某物质的 K 系荧光 X 射线波长是否等于它的 K 系特征 X 射线波长? 答:特征 X 射线与荧光 X 射线都是由激发态原子中的高能级电子向低能级跃迁时, 多余能量以 X 射线的形式放出而形成的。不同的是:高能电子轰击使原子处于激发态, 高能级电子回迁释放的是特征 X 射线;以 X 射线轰击,使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是荧光X 射线。某物质的K系特征X 射线与其K系荧光X 射线具有相同波长。。 14. 试简要总结由分析简单点阵到复杂点阵衍射强度的整个思路和要点。答: 在进行晶体结构分析时, 重要的是把握两类信息, 第一类是衍射方向,即θ角,它在λ一定的情况下取决于晶面间距 d。衍射方向反映了晶胞的大小和形状因素, 可以利用布拉格方程来描述。第二类为衍射强度, 它反映的是原子种类及其在晶胞中的位置。简单点阵只由一种原子组成,每个晶胞只有一个原子,它分布在晶胞的顶角上,单位晶胞的散射强度相当于一个原子的散射强度。复杂点阵晶胞中含有 n 个相同或不同种类的原子,它们除占据单胞的顶角外,还可能出现在体心、面心或其他位置。复杂点阵的衍射波振幅应为单胞中各原子的散射振幅的合成。由于衍射线的相互干涉,某些方向的强度将会加强, 而某些方向的强度将会减弱甚至消失。这