1、X射線與物質的相互作用材料研究方法 試樣K=(2K1+K2)K1K2作用于固體物質透射發熱特征X射線俄歇電子俄歇效應熒光X射線熒光效應非相干散射-反沖電子康普頓效應相干散射-X射線衍射-X射線衍射學 X射線透射學散射吸收-光電效應光電子- X光電子能譜儀作用示意圖課程內容一X射線的散射X射線的吸收二X射線吸收譜三一、X射線的散射1）相干散射-X射線衍射的基礎（束縛緊的內層電子激發后產生）2）非相干散射-是衍射花樣的噪音、背底（束縛松的外層電子激發后產生）。 - 00.0243（1- cos2）0、分別為X射線散射前后的波長，2為散射角，即入射線與散射線之間的夾角。 圖2-8 康普頓吳有訓效應示

2、意圖 二 、X射線的吸收1)光電效應 入射X射線（入射光子）激發原子產生電子和輻射的過程，稱為光電效應。由于被擊出的電子和輻射均是入射X射線（光子）所為，故稱被擊出的電子為光電子，所輻射出的X射線稱二次特征X射線，或熒光X射線。 當產生K系激發時，入射X射線的能量必須大于或等于將K層電子移出成為自由電子的外部做功WK，臨界態時，K系激發的激發頻率和激發限波長的關系如下： 注意： K、K 、Uk分別稱為K系的激發頻率、激發限波長和激發電壓。發生二次特征時，吸收很強，難以再衍射。衍射的作用內層電子，并未打飛，而僅是原位振動，產生與入射X射線一樣的波長，從而發生相干，形成衍射。（1）激發限波長K與前

3、面討論的連續特征譜的波長限0形式相似。K是能產生二次特征X射線所需的入射X射線的臨界波長，是與物質一一對應的常數。而0是連續X射線譜的最小波長，是隨管壓的增加而減小的變量。二次特征X射線是由一次特征X射線作用物質（試樣）后產生的，而連續X射線是由電子束作用物質（靶材）后產生的。（2）激發限波長K是X射線激發物質（試樣）產生光電效應的特定值，入射X射線的部分能量轉化為光電子的能量，即X射線被吸收。從X射線被吸收的角度而言，K又可稱為吸收限，即當X射線的波長小于K時，X射線的能量能激發物質產生光電子，使物質處于激發態，入射X射線的能量被轉化為光電子的動能。 注意點：（3）二次特征X射線的波長與物質

4、（試樣）一一對應，也具有特征值，可用于試樣的成分分析，其強度愈高愈好。但在運用X射線進行晶體衍射分析時，則應盡量避免物質試樣）產生二次特征X射線，否則會增強衍射花樣的背底，增加分析難度。（4）光電子不同于反沖電子。光電子是X射線（光量子）作用物質后，激發束縛緊的內層電子使之成為自由電子，該電子稱為光電子，具有特征能量，而反沖電子是束縛較松的外層電子或自由電子吸收了部分X射線（光量子）的能量而產生的，使X射線的能量降低波長增加。 注意點：2）俄歇效應與熒光效應3）X射線強度衰減規律透射系數 l為物質的線吸收系數，反映了單位體積的物質對X射線的衰減程度。 為質量吸收系數，反映了單位質量的物質量對X射線的衰減程度。 3）X射線強度衰減規律 吸收譜：L1L2L3mOKKL2L3L13）X射線強度衰減規律三、吸收限的作用吸收限的作用主要有兩個：選靶材和濾片。 1選靶材 目的：保證靶材產生的特征X射線不被 樣品大量吸收，從而產生衍射花樣。故依樣品而定。