第一章：X射线物理学基础
材料分析方法总结
第一章 X 射线物理学基础一、X 射线产生的主要装置和条件 主要装置：阳极靶材、阴极灯丝条件：a. 大量自由电子；b. 定向高速运动；c. 运动路径上遇到障碍（靶材）二、短波限一个电子在与阳极靶撞击时，把全部能量给予一个光子，这就是一个光量子所能获得的最大能量，即：h c/λ=eU ，此时光量子的波长即为短波限λSWL 。
三、连续X 射线（强度公式）大量电子在与靶材碰撞的过程中，能量不断减小，光子所获得的能量也不断减小，形成了一系列由短波限λSWL 向长波方向发展的连续波谱。
连续谱强度21iZU K I四、特征X 射线（莫塞莱定律）当X 射线管两端的电压增高到某一特定值U k 时，在连续谱的特定的波长位置上，会出现一系列强度很高，波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶材有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征，所以称为特征谱或标识谱。
莫塞莱定律：Z K 21) U - U ( i K I m n 3 （Un 为临界激发电压，原子序数Z 越大，Un 越大）五、X 射线吸收（透射）公式——（质量吸收系数：单质、化合物（固溶体、混合物）） 单质 m tm m e I eI I 00化合物ni i mim w 1六、光电效应、荧光辐射、俄歇效应光电效应：当入射X 射线光量子能量等于或略大于吸收体原子某壳层电子的结合能时，电子易获得能量从内层逸出，成为自由电子，称为光电子，这种光子击出电子的现象称为光电效应。
荧光辐射：因光电效应处于相应的激发态的原子，将随之发生如前所述的外层电子向内层跃迁的过程，同时辐射出特征X 射线，称X 射线激发产生的特征辐射为二次特征辐射，称这种光致发光的现象为荧光效应。
俄歇效应：原子K 层电子被击出后， L 层一个电子跃入 K 层填补空位，而另一个L 层电子获得能量逸出原子成为俄歇电子，称这种一个K 层空位被两个 L 层空位代替的过程为俄歇效应。
光电效应——光电子荧光辐射——荧光X 射线（二次X 射线） 俄歇效应——俄歇电子七、吸收限及其两个应用：滤波片的选择、靶材的选择吸收限：欲激发原子产生K、L、M等线系的荧光辐射，入射X 射线光量子的能量必须大于或至少等于从原子中击出一个K、L、M层电子所需的能量W K、W L、W M，如，W K= h K = hc / K，式中， K、 K是产生K系荧光辐射时，入射X射线须具有的频率和波长的临界值。
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无机材料测试技术习题库第一章X射线物理学基础一、名词解释1、特征X射线2、连续X射线3、吸收限（λk）4、光电效应5、俄歇电子6、质量吸收系数7、相干散射8、非相干散射9、荧光X射线10、X射线强度11、AES二、填空1、产生X射线的基本条件、、。
2、X射线的强度是指内通过垂直于X射线方向的单位面积上的。
3、探测X射线的工具是：。
4、影响X射线强度的因素是：。
5、检测X射线的方法主要有：。
6、X射线谱是的关系。
7、吸收限的应用主要是、、。
8、当X射线的或吸收体的愈大时X射线愈容易被吸收。
9、一束X射线通过物质时，它的能量可分为三部分：、和。
10、X射线与物质相互作，产生两种散射现象，即和。
11、物质对X射线的吸收主要是由引起的。
三、判断1、入射X射线光子与外层电子或自由电子碰撞时产生相干散射。
2、由X射线产生X射线的过程叫做光电效应。
3、X射线与物质作用，有足够能量的X射线光子激发原子K层的电子，外层电子跃迁填补，多余的能量使L2、L3、M、N等层的电子逸出，这个过程叫做光电效应。
4、由X射线产生X射线的过程叫俄歇效应。
5、连续谱中，随V增大，短波极限值增大。
6、当X射线的波长愈短，或者穿过原子序数愈小的物质时，其吸收就愈大。
7、具有短波极限值的X射线强度最大。
8、具有短波极限值的X射线能量最大。
9、X射线成分分析的理论基础是同种原子发出相同波长的连续X射线。
10、当高速电子的能量全部转换为X射线光子的能量时产生λ0，此时强度最大，能量最高。
11、当高速电子的能量全部转换为X射线光子的能量时产生λ0，此时强度最大。
四、简答及计算：1、什么是莫赛莱定律，莫赛莱定律的物理意义是什么？2、简述特征X射线产生的机理。
3、简述衍射定性物相鉴定的程序。
4、X射线定量分析的基础是什么？5、X射线物相分析有哪些特点？6、试计算空气对CrKα辐射的质量吸收系数和线吸收系数。
假定空气中含有80％（重量）的氮和20％（重量）的氧，空气密度ρ＝0.0013g/cm3。
chap1_X射线物理学基础
第一篇X射线衍射分析n1910年，诺贝尔奖第一次颁发，伦琴因X射线的发现而获得第一个诺贝尔物理学奖。
1895年伦琴初次发现X射线，拍摄的他夫人手指的X射线照在伦琴的两名研究生弗里德里希（W. Friedrich）和克尼(Knipping)的帮助下，劳厄进行了第一次X射线衍射实验，并取得了成功。
第一次X射线衍射实验所用的仪器。
所用的晶体是硫酸铜。
劳厄法X射线衍射实验的基本装置与所拍的照片爱因期坦称，劳厄的实验“物理学最美的实验”。
它一箭双雕地解决了X射线的波动性和晶体的结构的周期性。
第一章X射线的物理特性n1.1 X射线的产生极其性质n1.2 X射线谱n1.3 X射线与物质的相互作用n1.4 X射线的衰减规律第一节Ｘ射线的产生极其性质一、X射线的产生X射线管包括阴极、高压、靶材图1-1 X射线管的结构示意图二、X射线的本质X射线是一种电子波，横波，波长短（0.01-10nm）“硬”X射线，“软”X射线三、X射线的本质Ø不能用一般方法使X射线会聚发散Ø通常靠使荧光物质发光、使照相底片感光、使气体产生电离现象观察检测Ø软X射线的波长与晶体中原子间距比较接近，常被用来进行X射线衍射分析（0.25-0.05nm）Ø对有机质是有害的，需要加上铅制品保护。
第二节X 射线谱图1-2 两种X 射线谱示意图一、连续谱X 射线强度随波长λ而变化的关系曲线，即X 射线谱。
丘包状曲线为连续谱竖直尖峰为特征谱对应两种X 射线辐射的物理过程。
连续谱：大量高速运动的电子与靶材碰撞时而减速，不同能量损失转化成不同波长的X 射线，并按统计规律分布。
2I iZUα连=图1-2 两种X 射线谱示意图2max12o hc eU h m ευνλ====动短波限λo ：hc K e U Uλ==o K=1.24nm ·kV ，短波限只与管电压有关。
连续X 射线总强度：α值约为（1.1-1.4）×10-9X 射线管发射连续X 射线的效率η为：2X X iZU ZUiUαηα===连续射线总强度射线管功率当用钨阳极（Z=74），管电压为100kV 时，η≈1%，可见效率是很低的。
X射线物理学基础
敦德励学 知行相长
01—X射线物理学基础
1784年左右研究了空气由O2和N2组成； 确定了水的成分，肯定了它不是元素而是化合物。
X射线的发现像一声春雷，唤醒了沉睡的物理学界。由此而引发了一系 列重大的发现，把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地，从而揭开了现 代物理学的序幕。 敦德励学 知行相长
01—X射线物理学基础
1905年，德国基尔大学 1914年，德国法兰克福大学 的勒纳德。阴极射线。 的劳厄，晶体的X射线衍射。
1915年，英国的亨利·布拉格和劳伦 斯·布拉格，X射线分析晶体结构。
01—X射线物理学基础 中国近代物理学奠基人，生于江西。 1921年赴美入芝加哥大学，随康普顿从事物理学研究。 1926年获博士学位。 1928年秋起任清华大学教授，物理系主任、理学院院长。 1945年10月任中央大学校长。 1950年夏任中国科学院近代物理研究所所长，同年12月起 任中国科学院副院长。 1977年11月30日在北京逝世。
发现硝酸，被称为“化学中的牛顿” ；
1781年制得H2，并证明燃烧之后生成水； 首先提出电势的概念，对静电理论的发展起了重要作用；
发现一对电荷间的作用力和它们之间的距离平方成反比， 即后来库伦定律的一部分；
指出导体两端的电势与通过它的电流成正比，即1827年的
卡文迪许(Henry
欧姆定律；
Cavendish,1731.10.10.～ 1810.3.10.)英国化学家、
连续谱上，会出现一系列强度很
Kβ
高、波长范围很窄的线状光谱，
材料分析方法主要内容
数字索引也称Hanawalt 索引，它采用组合法，将最强线 按照面间距的大小进行分组。当检索者完全没有待测样 品的物相或元素信息时，可以使用这种索引。
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第五章 物相分析及点阵参数精确测定
物相定性分析方法？
通过X射线衍仪获得待测试样各衍射峰的晶面间距d和衍 射峰相对强度I/I1后，物相鉴定可按以下步骤进行： 1. 从前反射区（2<90）中选取强度最大的三根衍射线， 并使其d值按强度递减的次序排列，再将其余线条按强度 递减顺序列于三强线之后。 2. 从Hanawalt索引中找到对应的d1（最强线面间距）组。 3. 按次强线的面间距d2找到接近的几行。在同一组中，各
替的过程称为俄歇效应，跃出的L层电子称俄歇电子，
其能量EKLL也具有吸收元素的特征能量。
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第一章 X射线物理学基础
由光电效应所造成的入射能量的消耗即为X射线的真吸
收。真吸收中除荧光辐射和俄歇效应外，还包括X射线
穿过物质时引起的热效应。 荧光X射线和俄歇电子都是物质化学成分的信号。荧光
效应通常用于重元素（Z>20）的成分分析，而俄歇效
7. 若待测样第三个d值在索引中找不到对应，说明该衍射花样 的最强线与次强线不属于同一物相，必须从待测花样中选取 下一根线作为次强线，并重复3～5的检索程序。 8. 当找到第一物相之后，可将其线条剔除，并将残留线条的强 度归一化，再按程序1～5检索其它物相。 26
第五章 物相分析及点阵参数精确测定
应则主要用于表层轻元素的成分分析。 单色X射线光源的获得方法：选择原子序比靶元素小 1～2的元素制成滤波片放置在光路上， 可吸收不需要 的辐射而得到基本单色的光源。
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第一章 X射线物理学基础
X射线在穿过物质后，有一部分偏离了原来的方向，发
第一章 X射线的性质
透射x射线
热能 图1-9. X射线与物质的相互作用
穿透
入射 X射线透过物质沿原方向的传播
相干散射: 入射 X射线与试样物质中的电子相互作用，散射波 之间发生相互干涉的散射现象称为相干散射。
散射 非相干散射: 入射 X射线与试样物质中的电子产生弹性碰撞， 产生新的光子和反冲电子的过程．（康－吴效应） 吸收 入射 X射线的能量在通过物质时，转变为其它形式的能量，其 本身能量被消耗的现象．
(2) 俄歇效应 处于K激发态的原子能量(EK—EL)如还能继续 产生二次电离使另一个核外电子脱离原子变为二 次电子，如EK—EL＞EL，它就可能使L、M、N等层 的电子逸出，这种二次电子称为KL电子，它的能 量有固定值，近似地等于“EK-EL”这种具有特征能 量的电子就是俄歇电子。
三：X射线的衰减规律 （1）质量吸收系数 实验证明：当一束X射线通过物质时，由于散射和 吸收的作用使其透射方向上的强度衰减。衰减的程 度与所经过物质小的距离成正比，如图1－7所示。 强度的相对变化为： Ix Ix dx dIx
1
二.
重要的概念和公式：
1.高能粒子与物质相互作用 特征辐射（特征X射线）：入射电子，击出k层 电子，发出具有特定波长的x光子。 光电效应（荧光辐射）：入射x光子，击出内层 电子—光电子，发出x光子(荧光X射线)。 俄歇效应：入射x光子，击出一个k层电子，L层 一电子跃入 填充，再使L层上一电子成自由电子 (KL2L2 Auger电子)。
1.1.3 X射线谱 由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类型。 (1) 连续X射线谱 ： 定义：高速运动的带电粒子受阻而减速时，都会产 生电磁辐射，这种辐射称之为韧致辐射。由于电子 与阳极碰撞的无规律性，因而其X射线的波长是连续 分布的 ，故叫做连续X射线谱。其谱形如图1-5 (2) 特征X射线 ： 定义：原子外层电子向内层跃迁所产生的X射线叫做 特征X射线，又叫标识X射线。由特征X射线构成的X 射线谱叫特征x射线谱，产生的原理见图1－6。 特征X射线产生的根本原因 1 是原子内层电子的跃迁，它的波 K (Z ) 长与原子序数服从莫塞莱定律。
第1章 X射线的性质
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1.3 X射线谱--- 连续X射线谱
X射线强度与波长的 关系曲线，称之X射 线谱。 一、连续X射线谱
在管压很低时， 小 于 20kv 的 曲 线 是 连续变化的，故称 之连续X射线谱，即 连续谱。
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1、连续X射线谱的产生机理
极大数量的电子与靶材随机碰撞 不同且连续的X射线
2、短波限λ0
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根据量子力学理论，原子系统中的电子按泡利不相容原理不
连续地分布在K、L、M、N……等不同能级的轨道（壳层）上，
而且按能量最低原理首先填充最靠近原子核的第K层，再依次 填L、M、N等。能量大小：K<L<M<N… eg：当K电子被打出K层时，如L层电子来填充K空位时，则产 生Kα辐射。此X射线的能量为电子跃迁前后两能级的能量差，
这么大数目的电子到达靶上的时间和条件不 会相同，并且大多数电子要经过多次碰撞，能量 逐步损失掉，因此其波长必然覆盖一个很大的范 14 围，这种辐射称为连续辐射。
4.X射线产生的机理
特征辐射 当管电压达到或超过某一临界值时，则阴极发出的电 子在电场加速下，可以将靶物质原子深层的电子击到能量 较高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。 阴极电子将自已的能量给予受激发的原子，而使它的 能量增高，原子处于激发状态。 处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向，此 时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量的降低。 原子从高能态变成低能态时，多出的能量以X射线形式辐 射出来。因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能 量差一定，故辐射出的特征X射波长一定。
X射线与物质的相互作用，是一个比较复杂的物理过程。
从能量的转换角度来看：
一束X射线通过物质时，其能量分为三个部分： 被散射，改变前进方向 被吸收，产生光电效应 热效应 透过物质，强度发生衰减。
第一章-X射线物理学基础
第一章 X 射线的物理学基础1、X 射线有什么性质，本质是什么？波长为多少？与可见光的区别？X 射线性质：(1)X 射线穿透物质时可被吸收；(2)原子量及密度不同的物质，对X 射线的吸收不同；(3)轻原子物质对X 射线来说几乎是透明的，而重元素物质对X 射线的吸收非常显著；(4)可穿透不透明的物质。
本质：属于电磁波。
X 射线的波长：大约在0.01~100 Å之间。
X 射线和可见光本质上同属于电磁波，只不过彼此占据不同的波长范围而已；X 射线虽然和可见光一样（没有静止质量，但有能量），与光传播有关的一些现象（如反射、折射、散射、干涉、以及偏振）都会发生，但由于相对可见光而言，X 射线的波长要短得多（光量子的能量相应要高得多），上述物理现象在表现方式上与可见光存在很大的差异。
不能象可见光一样使X 射线会聚、发散、和变向，使得X 射线无法制成显微镜！2、什么是X 射线管的管电压、管电流？它们通常采用什么单位？数值通常是什么？X 射线的管电压：加载到阴极和阳极侧之间的电压。
（KV ），50KVX 射线的管电流：在阴阳两极电场作用下，向阳极运动，形成的电流。
（mA ）50mA3、X 射线的焦点与表观焦点的区别与联系？焦点：阳极靶表面被电子束轰击的地方，正是这个区域发射X 射线。
对于长方形焦点的X 射线管，引出窗口很重要。
对着焦点长边开设的窗口发射出X 射线的表观焦点为线状（称为线焦斑），其强度较弱，但其水平发散度小，分辨率较高，线性较好，粉末衍射仪多采用线焦斑；对焦点短边开设的窗口发射出的X 射线的表观焦点则为正方形（称为点焦斑），强度较高，可使衍射线明锐，适合于织构测定及德拜、劳埃照相场合。
4、X 射线有几种？产生不同X 射线的条件是什么？产生的机理是怎样的？晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线？硬X 射线：波长较短的硬X 射线能量较高，穿透性较强，适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析。
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特征光谱——定性依据
n1n2
En1
En2 h
cR(Z
)2
n22
1
n12
L→K层；K 线系；
n1 =2，n2 =1；
K
( 3)cR(Z 4
)2
K
c
K
4
3R(Z
)2
不同元素具有自己的特征
谱线 ——定性基础；
谱线强度——定量；
12:49:40
12:49:40
续前
电磁波谱：电磁辐射按波长顺序排列
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
波长
高能辐射区 γ射线 能量最高，来自于核能级跃迁
χ射线 来自内层电子能级的跃迁
光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁
可见光
红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁
波谱区 微波
来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
12:49:40
12:49:40
X射线强度
X射线强度：在单位时间内通过垂直于X 射线传播方向的单位面积上的光子数目 的能量总和。
理解要领：
强度是由光子的能量和数目两个因素决定
的，所以连续X射线的强度不在光子能量最
大的λ0处。
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2.特征X射线谱
定 义 产生机理 作 用
12:49:40
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特征光谱产生：
碰撞→跃迁↑(高) →空穴→跃迁↓(低)
特征谱线的频率：
n1n2
En1
En2 h
cR(Z
R=1.097×107 m-1,Rydberg常数；
)2
n22
1
n12
σ核外电子对核电荷的屏蔽常数；
n电子壳层数；c光速；Z原子序数
不同元素具有自己的特征谱线 ——定性基础 。
二．X射线吸收
1.光电效应与俄歇效应 (1) 光电效应—以X射线产生X射线的
过程。 (2) 俄歇效应—以X射线产生X射线，
但该射线不辐射出而是再激发其它电子 的过程。
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三、考核方式
考试成绩为70%，平时成绩为 30%。平时成绩由作业、实验、 考勤、课堂纪律等组成。可制定 相关奖惩制度,在第一次课向学生 公布，奖惩分数在总评后的成绩 中直接加减。按百分制将成绩计 算出后，再折算为考查课的五级 记分，即优、良、中、及格、不 及格。
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主要内容
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此外，巴克拉（1917年，发现元素的标 识X射线），塞格巴恩（1924年，X射线 光谱学），德拜（1936年）、马勒 （1946年）、柯马克（1979年）等人由 于在X射线及其应用方面研究而获得化
学、生物、物理诺贝尔奖。有机化学家 豪普物曼和卡尔勒在50年代后建立了应 用X射线分析的以直接法测定晶体结构
连续X射线谱的特点
在阳极靶所辐射的全部光子中，光 子能量的最大值不能大于电子的能量， 具有极大能量的光子波长，即为短波极 限λ0 。
当：ev=hνmax=hc/λ0
有短波极限：λ0=12400/v
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特i固征定，V变化（升高）
在一连续X射线谱上可看出： ① 各种波长射线的相对强度（I）都相 应地增高； ② 各曲线上都有短波极限，且短波极 限值（λ。）逐渐变小； ③ 各曲线的最高强度值(λm)的波长逐 渐变小。
荧光X射线光谱分析（XRF、XFS）
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§1－3 X射线与物质的相互作用
X射线作用物质
散射 相干 非相干
吸收 光电效应 俄歇效应
透过→衰减
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一.X射线的散射
X射线的强度衰减：吸收+散射；X射线的
↑， Z ↑，越易吸收，吸收>>散射，吸收为主 ； ↓， Z↓，穿透力越强；
的纯数学理论，特别对研究大分子生物
物质结构方面起了重要推进作用，他们 因此获1985年诺贝尔化学奖。
莫赛莱于1914年发现标识X射线的波长 与原子序数的关系，奠定了X射线光谱
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X射线的本质
X射线与无线电波、红外线、可见光、 紫外线γ射线、宇宙射线一样也是一种电 磁波或电磁辐射，它的波长为10-12－ 10-8m ，在电磁波谱中位于紫外线与 γ 射线之间并与它们部分相重叠。一般波 长短的X射线穿透能力强，称为硬X射线， 反之则称为软X射线。用于晶体衍射分 析常用的X射线波长约在2.5Ǻ到0.5 Ǻ之 间。
Z 原子序数
这个公式表明：只要是同种原子， 不论它所处的物理状态和化学状态 如何，它发出的特征X射线均具有 相同波长。
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特征X射线小结
1） 定义：是具有特定波长的X射线，也 称单色X射线。
2） 产生机理：入射电子能量等于或大于物
质原子中K层电子的结合能，将K层电子激
发掉，外层电子会跃迁到K层空位，因外层
无机材料测试技术
授课人：曹春娥 卢希龙 景德镇陶瓷学院材料学院
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绪论
本课程的作用 教学的基本要求 考核方式
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一、本课程的作用
“无机非金属材料工程”是教育部《21 世纪初一般院校工科人才培养模式改 革研究与实践》项目的优势专业，也 是江西省首批品牌专业。《无机材料 测试技术》是该专业的主干专业基础 课，也是重要的实验技术课。本课程 在无机非金属材料研究领域中起着不 同寻常的作用，它们将“无机非金属 材料工程”专业的核心问题“组成— 结构—性能”有机地联系在一起，从 而实现本专业人才12:49培:40 养的目标。
X射线的产生
X-射线：波长0.001～10nm的电磁波
高速电子撞击使 阳极元素的内层 电子激发；产生 X射线辐射。
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X
光 管 工 作 情 形
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X射线产生必须具备的 三个基本条件：
(Ⅰ) 产生自由电子
(Ⅱ) 使电子作定向高速运动 (Ⅲ) 有障碍物使其突然减速
12:49:40
12:49:40
（2）非相干散射
Comptom 散射、非弹性散射；Comptom-吴
有训效应；
，方向，变 波长、周相不同，
X射线 非弹性碰撞
不相干
反冲电子
= - = K (1-cos2)
K 与散射体和入射线波长有关的 常数；
Z↓，非相干散射↑； 在衍射图上出现连续背12景:49:。40
特征X射线谱
定义：是具有特定波长的X射线， 也称单色X射线。
12:49:40
X射线特征谱的产生
X射线特征谱涉及核内层电子能级的改变。 当高能粒子（如电子、质子）或X射线光子 撞击原子时，会使原子内层的一个电子被撞 出，而使该原子处于受激态。被撞出电子的 空位将立即被较高能量电子层上的一个电子 所填充，在此电子层上又形成新的空位，该 新的空位又能由能量更高的电子层上的电子 所填充，如此通过一系列的跃迁（LK， ML，NM），直至受激原子回到基态。
对轻元素N、C、O而言，散射为主。 (1)相干散射(经典散射，弹性散射，汤姆逊散
射)
X射线
碰撞 新振动波源群
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相干散射
一.X射线的散射 （1）相干散射
X射线 光量子 →碰撞(原子中束缚较紧、Z 较大电子)→新振动波源群（原子中的电 子）；与X射线的周期、频率相同，方向 不同。 实验可观察到该现象，这是X射线在晶体 中产生衍射的基础，也即测量晶体结构的 物理基础。
12:49:40
1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线 时发现了X射线。（1901年获得首届诺贝尔 奖）1912年，德国的Laue第一次成功地进 行X射线通过晶体发生衍射的实验，验证了 晶体的点阵结构理论。并确定了著名的晶 体衍射劳埃方程式。从而形成了一门新的 学科—X射线衍射晶体学。 （1914年获得 诺贝尔奖）1913年，英国Bragg导出X射线 晶体结构分析的基本公式，既著名的布拉 格公式。并测定了NaCl的晶体结构。 （ 1915年获得诺贝尔奖)
λ＝ｈc/ △E
12:49:40
高速电子在撞击到原子时，很容易将能量传 送給原子中的电子，而使原子离子化。当原 子內层轨道的电子被激发后，其空位很快会 被外层电子的跃入填满，在此电子跃迁的过 程中，由于不同轨道间的能量差，X光会随 着放出。 此过程所产生的X光与原子中电子 轨道的能量有关。
12:49:40
这一系列跃迁（除无辐射跃迁外）都以X射 线的形式放出能量，即发射特征的X射线光 谱。产生特征X射线光谱线的示意图 如下：
电离限
产生光谱线的来源
L K K1
L L
K2
核 KL M
N
12:49:40
电
子
O
层
特征X射线的作用
莫塞莱定律：√1/λ＝K(Z－σ) 式中： λ 是波长；K 、σ常数；
X射线的性质
① 是电磁波，具有波粒二象性。
ε=h·ν=h(c/λ) ， P=h/λ；能被 物质吸收，会产生干涉、衍射和光电 效应等现象；与可见光比较，差别主 要在波长和频率。
② 具有很强的穿透能力，通过物质时 可被吸收使其强度减弱，能杀伤生物 细胞。
③ 沿直线传播，光学透镜、电场、磁 场不能使其发生1偏2:49:转40 。
二、教学基本要求
1. 掌握各种测试技术（主要指X—射 线衍射技术，电子显微分析技术和热 分析技术）的基本原理与各种研究方 法与测试技术的应用范围及优缺点； 2. 对正在发展完善之中的新测试技术 在相应的章节里作简略介绍，使学生 对这些现代测试技术有所了解，提高 阅读科技文献的能力；
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长
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁