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材料分析测试技术复习题
【第一至第六章】
1.X射线的波粒二象性 波动性表现为：
－以波动的形式传播，具有一定的频率和波长
－波动性特征反映在物质运动的连续性和在传播过程中发生的干涉、衍射现象
粒子性突出表现为：
－在与物质相互作用和交换能量的时候
－X射线由大量的粒子流(能量E、动量P、质量m)构成，粒子流称为光子 －当X射线与物质相互作用时，光子只能整个被原子或电子吸收或散射
2.连续x射线谱的特点，连续谱的短波限
定义：波长在一定范围连续分布的X射线，I和λ构成连续X射线谱
? 当管压很低（小于20KV 时），由某一短波限λ0开始直到波长无穷大λ∞，波长连续分布
? 随管压增高，X射线强度增高，连续谱峰值所对应的波长（1.5 λ0处)向短波端移动
? λ0 正比于1/V, 与靶元素无关
? 强度I：由单位时间内通过与X射线传播方向垂直的单位面积上的光量子数的能量总和决定（粒子性观点描述）
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? 单位时间通过垂直于传播方向的单位截面上的能量大小，与A成正比（波动性观点描述）
短波限:对X射线管施加不同电压时，在X射线的强度I 随波长λ变化的关系曲线中，在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λ0，称为短波限。
3.连续x射线谱产生机理 【a】.经典电动力学概念解释：
一个高速运动电子到达靶面时，因突然减速产生很大的负加速度，负加速度引起周围电磁场的急剧变化，产生电磁波，且具有不同波长，形成连续X射线谱。
【b】.量子理论解释：
* 电子与靶经过多次碰撞，逐步把能量释放到零，同时产生一系列能量为
2
hυi的光子序列，形成连续谱
* 存在
ev=hυmax ，υmax=hc/ λ0, λ0为短波限，从而推出 λ0
＝1.24/ V （nm) （V为电子通过两极时的电压降，与管压有关）。
* 一般 ev≥ h υ,在极限情况下，极少数电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子
4.特征x射线谱的特点
对于一定元素的靶，当管压小于某一限度时，只激发连续谱，管压增高，射线谱曲线只向短波方向移动，总强度增高，本质上无变化。
当管压超过某一临界值后，在连续谱某几个特定波长的地方，强度突然显著
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增大，峰窄且尖锐，这些峰对应的波长只与靶的原子序数有关，与管压和管电流无关。
<管压超过临界激发电压后才出现特征X射线谱；管压继续增大，各特征X射线的谱线强度增大，但是其波长不变。；特征X射线的波长取决于阳极靶的元素的原子序数；Z越大，临界激发电压越大>
5.特征x射线谱的产生机理
高速运动的粒子（电子或光子）将靶材原子核外电子击出去，或击到原子系统外，或填到未满的高能级上，原子的系统能量升高，处于激发态。为趋于稳定，原子系统自发向低能态转化：较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁，这一降低的能量以一个光子的形式辐射出来变成光子能量，且这降低能量为固定值（因原子序数固定），因而λ固定，所以辐射出特征X射线谱。
6.比较K α线与K β线的波长和强度，为什么会产生这种区别 能量差△εkL =hc/λ
K α
△εKM =hc/ λ K β, △εkL <△εKM ,
> I K β
故 λ K α > λ K β;
跃迁几率L K> 5倍跃迁几率M K，故I K α
7.x射线激发电压-V激？k系辐射的激发限、激发电压、吸收限？(二次特征X射线/荧光X射线)
<(1) 产生特征X射线需要的最低电压叫激发电压 (2)产生K系辐射的最小管电压叫K系辐射的激发电压
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