小结
一、X 射线的产生
X射线管
-
KA
+
X射线
二、X射线的性质 X射线 : 10-2102A
劳厄（Laue）实验（1912） 准直缝 晶
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2偏020/6转/29 。
来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
长
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁
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X射线产生的原理
电磁原理： 当带电粒子在加速或减速过程中，会释放 出电磁波，在巨大加速或减速过程中，所 释放的电磁波具有高能量，当其波長在1012－10-8m則成X光。
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当高速加速的电子束撞击阳极靶时，高速 电子受到靶原子的阻挡，急速停下来，其 部分动能則以X光的形式释放出來。高速 电子撞击时减少的能量△E 、所转化出来 的X光波長λ，根据爱因斯坦公式△E＝ｈ ν＝ｈc/λ可表示为：
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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
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
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λ＝ｈc/ △E
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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。
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第一章：X射线物理学基础
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2才020/6培/29 养的目标。
三、热分析
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第一篇 X射线衍射分析技术
第一章 X射线物理学基础 §1－1 X射线的产生及性质 §1－2 X射线谱 §1－3 X射线与物质的相互作用
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§1－1 X射线的产生及性质
1895年德国物理学家伦琴在研究阴极 射线时发现了X射线，后人为了纪念 发现者也称它为“伦琴射线”。 X射 线技术目前在工业和科学技术中的应 用十分广泛，在硅酸盐材料工业及材 料科学中X射线物相分析是一种重要 分析方法。
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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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。
3. 通过实验课的训练，以培养学生的 严谨科学作风和态度，使他们加深理 解基本原理、熟悉仪器设备的构造与 性能，对电子显微分析照片、X射线衍 射图谱和热分析曲线等有分析处理与 进行物相鉴定的能力，并具备采用必 要测试技术对无机非金属材料进行物 相分析的基本能力，为今后的毕业课 题研究工作打下坚实的基础。
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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
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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)
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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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