X射线的介绍及发生
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,频率很高,故具有的能量也很高。
:光电效应实验中,X射线照射在金属表面时,能引起金属电性质的改变(电子被击出), X射线的介绍及发生
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,频率很高,故具有的能量也很高。
:光电效应实验中,X射线照射在金属表面时,能引起金属电性质的改变(电子被击出),说明X射线具有粒子性。同时它又具备了干涉和衍射等波动特性,说明X射线具有波动性。
,阴极灯丝(一般为钨)受热后,放出自由电子,此自由电子在X光管高压电场作用下向阳极高速运动,在与阳极(靶)激烈碰撞后,电子被猝然停止,其部分动能转变为X光能,以光电子()的形式表现出来,此即为X射线。
,因为高速电子的动能仅有不足1%左右转变为X射线,其余99%以上都将以热能释放出来。鉴于此,一般阳极(靶)皆选用导热性好、熔点高的材料制成,例如Cu。此外,为获得不同波长的X光,多在靶面上镀上一层过渡元素金属。按波长增高次序分别为W,Ag,Mo,Cu,Co,Fe和Cr。为防止靶面烧坏,X光管必须加装循环水冷系统。
:通称为白色X射线。它是由于在不同时间、不同条件下撞击阳极靶上的自由电子具有不同的能量,所以使得产生的X射线组成复杂,具有不同的强度和波长。从理论上讲,任何高速带电粒子被突然阻止,都将有电磁辐射产生。当高速电子被突然停止时,大部分能量以热的形式放出,只有少部分以一个或几个光量子的形式存在。因为这些光量子的能量大小不同,致使其X射线波长呈现连续分布状态,故称为连续X射线。
:当高速电子能量大到一定程度后,在与阳极撞击时,能够将原子内层电子驱逐,则K层产生一个空位。按照保利能量最低原理,电子具有尽量占据低能级的趋势。则当K层出现空位时,L,M,N...各层会跃入此空位,将其多余的能量以X射线光子的形式放出来,此即为X光。由于不同的原子具有不同的结构,电子跃迁所释放的能量也不同。不同元素所具有的特定波长的X光,成为特征X射线。
,管电压,电流的关系:在一定的管电压下,管电流一定时,对于一定的原子序数的阳极,有一定的连续X射线谱;原子序数增大,则每个波长的强度增大,强度最大的波长()是一定的,强度最小的波长()也不变;当阳极一定时,在管电流一定的情况下,则随管电压的增高,每个波长的强度也增加,而和都下降。
,越短。
,越短;Z越大,制止外来电子越有效,激发内层电子越困难,则电子转换成光量子就越多,X射线强度越大。
,而是物质的固有特性。
:使入射电子的能量达到激发内层电子程度的电压即为激发电压。
:X射线可以穿透物质,其折射率几乎等于1。但是其强度逐渐衰减的程度与经过物质中的距离(即物质的厚度)成正比,还与物质密度有关,与X射线的能量有关。
,稍低于激发限时,原子受激产生光电效应,使
很大;稍高于激发限时,则不产生光电效应而通过,使突然变得很小。这就是在质量吸收
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