材料分析-第一部分第1頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一章緒論材料的組成結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系本課程的主要內(nèi)容課程的目的及要求第2頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、材料的組成結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系

材料的設(shè)計(jì)；材料的制備；材料結(jié)構(gòu)與性能表征：材料的性能、微觀結(jié)構(gòu)和成分的測(cè)試和表征第3頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金剛石--立方面心晶胞

石墨--六方晶系第4頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月聚乙烯（-CH2-CH2-)n低密度聚乙烯；高密度聚乙烯；交聯(lián)聚乙烯ArOnArSn聚芳醚(PAE)聚芳硫醚(PAS)第5頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月性能化學(xué)組成顯微結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)分子量第6頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可見從某種意義上說(shuō)，結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響是很大的。因此，有人說(shuō)，結(jié)構(gòu)決定性能是自然界永恒的規(guī)律。所以，在研究材料時(shí)，不僅了解它的化學(xué)成分，還要了解其結(jié)構(gòu)。第7頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月材料成分和微觀結(jié)構(gòu)分析可分為三個(gè)層次：化學(xué)成分分析；晶體結(jié)構(gòu)分析;顯微結(jié)構(gòu)分析;衍射法顯微法譜學(xué)法第8頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光譜分析吸收光譜發(fā)射光譜原子吸收光譜分子吸收光譜紫外可見光譜-電子光譜紅外光譜拉曼光譜核磁共振X射線光譜原子發(fā)射光譜-----原子熒光光譜分子發(fā)射光譜熒光光譜磷光光譜振動(dòng)光譜第9頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月材料結(jié)構(gòu)分析的常用儀器主要利用各種電磁波或其他粒子和物質(zhì)相互作用后所產(chǎn)生的吸收、發(fā)射、散射及干涉等現(xiàn)象。電磁波譜法；熱分析；色譜法;

電磁輻射的衍射與散射;

電子分析法;

第10頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、電磁波譜法通過(guò)各種波長(zhǎng)的電磁波和被研究物質(zhì)的相互作用，引起物質(zhì)的某一個(gè)物理量的變化而進(jìn)行。方法名稱英文縮寫紫外吸收光譜UV熒光光譜法FS紅外吸收光譜法IR拉曼光譜法RAM核磁共振波譜法NMR第11頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、熱分析在程控溫度條件下，測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度關(guān)系的一組技術(shù)，主要用量測(cè)量材料的熱轉(zhuǎn)變溫度，力學(xué)狀態(tài)及熱降解。方法名稱英文縮寫熱重法TG差熱分析DTA示差掃描量熱分析DSC靜態(tài)熱-力分析TMA動(dòng)態(tài)熱-力分析DMA動(dòng)態(tài)介電分析DDA第12頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、色譜法利用在互不相溶的兩項(xiàng)中組分間分配有差異，經(jīng)反復(fù)多次分配而將混合物進(jìn)行分離和分析的物理化學(xué)方法。方法名稱英文縮寫液/氣相色譜法LC/GC裂解氣相色譜法PGC凝膠色譜法GPC第13頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、電磁輻射的衍射與散射利用材料對(duì)不同波長(zhǎng)的電磁輻射的散射與衍射現(xiàn)象來(lái)獲得其內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。方法名稱英文縮寫廣角X射線衍射WAXD小角X射線衍射SAXS小角光散射SALS第14頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、電子分析法利用電子作為激發(fā)源或被檢測(cè)對(duì)象，樣品發(fā)生某些物理變化的一類分析技術(shù)。主要用于分析樣品的組成、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)與表面結(jié)構(gòu)。方法名稱英文縮寫質(zhì)譜分析法MS透射電子顯微術(shù)TEM掃描電子顯微術(shù)SEM光電子能譜ESCA第15頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、本課程的主要內(nèi)容

1、X射線衍射分析（XRD：X-raydiffraction）

X射線衍射分析主要用于物相分析和晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定。它所獲取的所有信息都基于材料的結(jié)構(gòu)。第16頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月日本島津XD-5A型X射線粉末衍射儀PhilipsX’PertMPD多功能全自動(dòng)X射線粉末衍射儀

第17頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、核磁共振波譜儀-NMR,(NuclearMagneticResonance)在外磁場(chǎng)中，具有核磁矩的原子核，吸收射頻能量，產(chǎn)生核自旋能級(jí)的躍遷。因此它是一種可用來(lái)研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)及物理特性的光譜學(xué)方法，也是眾多光譜分析法中的一員。按照被測(cè)定對(duì)象可分為氫譜（1H-NMR)和碳譜(13C-NMR)。

第18頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月核磁共振氫譜是研究化合物中H原子核的核磁共振信息，可提供化合物中氫原子所處的不同化學(xué)環(huán)境和他們之間相互關(guān)系的信息，依據(jù)這些信息可確定分子的組成、連接方式、空間結(jié)構(gòu)等。核磁共振碳譜是研究化合物中碳原子核的核磁共振信息，由于碳原子是有機(jī)化合物及高分子化合物的基本骨架，它可為有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)提供重要的信息，特別是高分子結(jié)構(gòu)研究中，研究碳的歸屬具有重要的意義。第19頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、電子顯微鏡（EM：electronmicroscope）

電子顯微鏡是用高能電子束作光源，用磁場(chǎng)作透鏡制造的。電子顯微鏡:用來(lái)觀察物體的形貌。具有高分辨率和高放大倍數(shù)的特點(diǎn)。在觀察物體形貌的同時(shí)，還能測(cè)定物相的結(jié)構(gòu)和微區(qū)化學(xué)成分。

第20頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特征X射線第21頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）透射電子顯微鏡（TEM）(照片)透射電子顯微鏡是一種能夠以原子尺度的分辨能力提供物理分析和化學(xué)分析所需全部功能的儀器。選區(qū)電子衍射技術(shù)功能能夠使微區(qū)形貌與微區(qū)晶體結(jié)構(gòu)分析結(jié)合起來(lái)，再配以能譜或波譜可以進(jìn)行微區(qū)成份分析。第22頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月透射電子顯微鏡（TEM）特點(diǎn)：A、電子束透過(guò)薄膜樣品

B、用于觀察樣品的形態(tài)

C、通過(guò)電子衍射測(cè)定材料的結(jié)構(gòu)，從而確定材料的物相。

第23頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例如：EM420透射電子顯微鏡:加速電壓20KV、40KV、60KV、

80KV、100KV、120KV

晶格分辨率2.04?

點(diǎn)分辨率3.4?

最小電子束直徑約2nm

傾轉(zhuǎn)角度α=±60°

β=±30°第24頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）掃描電子顯微鏡（SEM）(照片)掃描電子顯微鏡（SEM）以較高的分辨率和很大的景深清晰地顯示粗糙樣品的表面形貌，并以多種方式給出微區(qū)成份等信息，能用來(lái)觀察斷口表面微觀形態(tài)，分析研究斷裂的原因和機(jī)理等。第25頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月掃描電子顯微鏡（SEM）特點(diǎn)：A、電子束在樣品表面掃描

B、用于觀察樣品的形貌（具有立體感）

C、通過(guò)電子束激發(fā)樣品的特征X射線獲取樣品的成分信息。第26頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）電子探針顯微分析（EPMA，electromprobemicro-analysis）類似于掃描電鏡，電子探針是在掃描電鏡的基礎(chǔ)上配上波譜儀或能譜儀的顯微分析儀器，它通過(guò)將電子束打在樣品表面，激發(fā)樣品的特征X射線通過(guò)波譜儀或能譜儀獲取成分信息，進(jìn)行微區(qū)的成分分析。第27頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電子探針可以對(duì)微米數(shù)量級(jí)側(cè)向和深度范圍內(nèi)的材料微區(qū)進(jìn)行靈敏和精確的化學(xué)成分分析，基本上解決了鑒定元素分布不均勻的困難。電子探針的儀器結(jié)構(gòu)與掃描電鏡的結(jié)構(gòu)相似，但它偏重于成分分析。第28頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4）光電子能譜（XPS/UPS/AES）

第29頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月XPS用X射線作激發(fā)源轟擊出樣品中元素的內(nèi)層電子，直接測(cè)量被轟擊出的電子的能量，這能量表現(xiàn)為元素內(nèi)層電子的結(jié)合能Eb。Eb隨元素而不同，并且有較高的分辨力，它不僅可以得到原子的第一電離能，而且可以得到從價(jià)電子到K層的各級(jí)電子電離能，有助于了解離子的幾何構(gòu)型和軌道成鍵特性，是使用較為廣泛的一種表面分析儀。第30頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、課程的目的與要求儀器方法適用的范圍，能提供的信息和解決的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)方法方面：

A、樣品的要求與制備(如樣品的狀態(tài)、數(shù)量要求)

B、實(shí)驗(yàn)條件的選定以及實(shí)驗(yàn)條件對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生的可能影響。3.儀器和分析方法的基本原理。4.看懂學(xué)會(huì)分析一般（典型、較簡(jiǎn)單）的測(cè)試結(jié)果（圖譜、圖像等）。第31頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二章材料X射線衍射分析本章內(nèi)容第一節(jié)X射線衍射法概述第二節(jié)X射線分析法原理第三節(jié)X射線衍射強(qiáng)度第四節(jié)廣角X射線衍射法第五節(jié)多晶X射線衍射的應(yīng)用第六節(jié)X射線的應(yīng)用及最新進(jìn)展

第32頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)X射線衍射法概述一、X射線衍射分析歷史二、X射線的產(chǎn)生與X射線管三、X射線的本質(zhì)四、X射線譜五、X射線與物質(zhì)的相互作用六、X射線的安全防護(hù)

第33頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)X射線衍射法概述一、X射線衍射分析歷史

1895年11月8日，德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究真空管的高壓放電時(shí)，偶爾發(fā)現(xiàn)一種具有較強(qiáng)穿透能力的射線-X射線。第34頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1912年德國(guó)物理學(xué)家勞埃用實(shí)驗(yàn)證明了X射線具有波動(dòng)性，發(fā)現(xiàn)X射線能通過(guò)晶體產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，證明了X射線的波動(dòng)性和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性，導(dǎo)出了著名的馮.勞埃方程，開創(chuàng)了X射線晶體學(xué)這一新領(lǐng)域。1913年，英國(guó)物理學(xué)家V.H布拉格和W.L布拉格提出了晶面“反射”X射線概念，推導(dǎo)出了著名的布拉格方程，為X射線衍射提供了理論基礎(chǔ)。第35頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1913-1914年，莫賽萊發(fā)現(xiàn)了原子序數(shù)與發(fā)射X射線的頻率之間的關(guān)系-莫賽萊定律。并由此研發(fā)出X射線發(fā)射光譜（電子探針）和X-射線熒光分析。1916年，德拜、謝樂(lè)提出采用多晶體試樣的“粉末法”，給X射線衍射分析帶來(lái)了極大的方便。1928年，蓋革、彌勒首先用計(jì)數(shù)器來(lái)記錄X射線，從而產(chǎn)生了衍射儀?？灯疹D、巴克拉、德森霍費(fèi)等獲得諾貝爾物理/化學(xué)獎(jiǎng)；第36頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月20世紀(jì)70年代，X射線斷層技術(shù)---CT出現(xiàn)；X射線被廣泛用于治療，美術(shù)古董珍品真?zhèn)蔚蔫b定。第37頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月X射線衍射分析在材料科學(xué)中的應(yīng)用大體可歸納為四類：1、晶體結(jié)構(gòu)研究；2、物相分析—定性和定量分析；3、精細(xì)結(jié)構(gòu)—宏觀、微觀應(yīng)力測(cè)定分析；4、單晶體取向及多晶織構(gòu)的測(cè)定。第38頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、X射線的產(chǎn)生與X射線管

常用的靶材：Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Mo,Ag

冷卻系統(tǒng)，窗口：Be,Al,云母10-6Torr第39頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極（轉(zhuǎn)靶）X射線管一般的X射線管在35～50kV，10～40mA的范圍內(nèi)使用，允許負(fù)荷約為100W/mm2左右。旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的X射線管最大功率密度可達(dá)5000W/mm2左右。最大管流可達(dá)到500mA左右。電子同步輻射加速器作為X射線源，為X射線衍射提供高強(qiáng)度、低分散、連續(xù)可調(diào)的脈沖偏振光。

第40頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、X射線的本質(zhì)X射線和光相同，是一種電磁波，顯示波-粒二相性，但波長(zhǎng)較光更短一些。X射線的波長(zhǎng)范圍如圖所示在0.001--10nm。

0.005-0.01nm用于金屬探傷，0.05-0.25nm用于晶體結(jié)構(gòu)分析第41頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

X射線的粒子性表現(xiàn)在它是由大量的不連續(xù)的粒子流構(gòu)成的。它具有一定能量和動(dòng)量。

能量ε和動(dòng)量p與X射線光子的頻率ν和波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系如下：

h普朗克常數(shù)，為6.625x10-34J·Sc光速，為2.998x108m/s第42頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、X射線譜

從X射線管發(fā)出的X射線，可分為以下兩種：

第43頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、具有連續(xù)波長(zhǎng)成分的連續(xù)X射線從X射線管中發(fā)出的X射線也不是單一波長(zhǎng)（單色）的，而是包含有許多不同波長(zhǎng)的X射線。這些波長(zhǎng)構(gòu)成連續(xù)的光譜，包括從某一最小值開始的一系列連續(xù)波長(zhǎng)的幅射。它與可見光中的白光相似，故稱白色X射線。第44頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)X射線按量子理論，當(dāng)能量為eV的高速的電子撞擊靶中的原子時(shí)，電子失去自己的能量。其中大部分轉(zhuǎn)化為熱能。一部分以光子（X射線）的形式幅射出。每撞擊一次就產(chǎn)生一個(gè)能量為hv的光子。由于單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)靶表面的電子數(shù)量很多，但大多數(shù)電子還經(jīng)過(guò)多次碰撞，因此，各個(gè)電子的能量各不相同，產(chǎn)生的X射線的波長(zhǎng)也就不同。于是產(chǎn)生了一個(gè)連續(xù)的X射線譜。第45頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月其中少數(shù)電子在一次碰撞中就將能量全部轉(zhuǎn)化為光子，因此它產(chǎn)生的光子能量最大，波長(zhǎng)最小。其短波限λ0取決于能量最大電子，并與管壓有關(guān)。大多數(shù)的電子經(jīng)過(guò)多次碰撞，能量逐步地釋放，產(chǎn)生的光子能量也相應(yīng)減小，波長(zhǎng)大于λ0。由于X射線的強(qiáng)度取決于光子的數(shù)目。所以連續(xù)X射線譜的最大值不在λ0的位置。

第46頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第47頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月短波限X射線管發(fā)射連續(xù)X射線的效率η當(dāng)用鎢（Z=74）作為陽(yáng)極，管壓為100KV，效率為1%第48頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2、特征X射線譜高能電子把原子的內(nèi)殼層電子打出，使原子電離，外殼層電子向內(nèi)殼層電子躍遷，躍遷的能量差轉(zhuǎn)化為一個(gè)X射線的光子。由于對(duì)一定種類的原子，各層能量是一定的，頻率不變，具有代表原子特征的固定波長(zhǎng)，故稱為特征X射線。第49頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特征譜的波長(zhǎng)不受管壓和管流的影響，只決定于陽(yáng)極靶材的原子序數(shù)。對(duì)一定材料的陽(yáng)極靶，產(chǎn)生的特征譜的波長(zhǎng)是固定的，此波長(zhǎng)可作為陽(yáng)極靶材的標(biāo)志或特征。第50頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第51頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月L—K為Kα，M—K為Kβ

3、特征譜的產(chǎn)生X射線頻率ν和波長(zhǎng)λ：第52頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電能級(jí)間的能量差并不是均等分布的，愈靠近原子核的相鄰能級(jí)間能級(jí)差愈大，所以同一靶材的K、LM系譜線中，以K系譜線的波長(zhǎng)最短；同一線系各譜線間，第53頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Kα波長(zhǎng)比Kβ長(zhǎng)，Kα與Kβ強(qiáng)度比約為5:1。

Kα還分為Kα1和Kα2兩條線。Kα1和Kα2強(qiáng)度比約為2:1，

第54頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同靶材的同名特征譜線，其波長(zhǎng)λ隨靶材原子序數(shù)Z的增大而變短----------莫塞萊定律特征X射線的輻射強(qiáng)度隨管壓U和管流i的增大而增大，K系譜線強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式為：U=3Uk-5Ukn約為1.5，第55頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第56頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、X射線與物質(zhì)的相互作用

I0,λ0熱能透射X射線散射X射線(λ=λ0相干散射和λ>λ0非相干散射)電子（反沖電子，俄歇電子，光電子）熒光X射線

X射線與物質(zhì)的作用第57頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、X射線的散射1）相干散射（湯姆遜散射）

A、與物質(zhì)原子中束縛較緊的電子作用。

B、散射波隨入射X射線的方向改變了，但頻率（波長(zhǎng)）相同。

C、各散射波之間符合振動(dòng)方向相同、頻率相同、位相差恒定的干涉條件（△δ=nλ），可產(chǎn)生干涉作用。

相干散射是X射線在晶體產(chǎn)生衍射的基礎(chǔ)。第58頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）非相干散射（康普頓散射）

A、X射線作用于束縛較小的外層電子或自由電子。B、散射X射線的波長(zhǎng)變長(zhǎng)了。

第59頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月散射X射線波長(zhǎng)的改變與傳播方向存在如下的關(guān)系：

C、由于散射X射線的波長(zhǎng)隨散射方向而變，不能產(chǎn)生干涉效應(yīng)。故這種X射線散射稱為非相干散射。非相干散射不能參與晶體對(duì)X射線的衍射，只會(huì)在衍射圖上形成不利的背景。

第60頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、X射線的吸收

I0,λ0熱能透射X射線散射X射線(λ=λ0相干散射和λ>λ0非相干散射)電子（反沖電子，俄歇電子，光電子）熒光X射線

X射線與物質(zhì)的作用第61頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

物質(zhì)對(duì)X射線的吸收—指X射線能量在經(jīng)過(guò)物質(zhì)時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥芰康男?yīng)。它主要包括光電效應(yīng)（二次特征幅射）和俄歇效應(yīng)等。

第62頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1）光電效應(yīng)

當(dāng)用X射線轟擊物質(zhì)時(shí)，若X射線的能量大于物質(zhì)原子對(duì)其內(nèi)層電子的束縛力時(shí)，入射X射線光子的能量就會(huì)被吸收，從而導(dǎo)致其內(nèi)層電子（如K層電子）被激發(fā)，并使高能級(jí)上的電子產(chǎn)生躍遷，發(fā)射新的特征X射線。

第63頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

我們稱X射線激發(fā)的特征X射線為二次特征X射線或熒光X射線。這種以光子激發(fā)電子所發(fā)生的激發(fā)和幅射過(guò)程稱為光電效應(yīng)。被擊出的電子稱光電子。

第64頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）俄歇效應(yīng)

當(dāng)高能級(jí)的電子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能量不是產(chǎn)生二次X射線，而是被周圍某個(gè)殼層上的電子所吸收，并促使該電子受激發(fā)逸出原子成為二次電子。這種效應(yīng)是俄歇1925年發(fā)現(xiàn)的。故稱俄歇效應(yīng)，產(chǎn)生的二次電子稱俄歇電子。

第65頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二次電子具有特定的能量值。可以用來(lái)表征這些原子。利用該原理制造的俄歇能譜儀主要用于分析材料表面的成分。

第66頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、X射線的衰減規(guī)律與吸收系數(shù)

X射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，X射線強(qiáng)度衰減了。其中，因散射引起的衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于因吸收導(dǎo)致的衰減量。因此，可以近似地認(rèn)為，X射線通過(guò)物質(zhì)后其強(qiáng)度的衰減是由于物質(zhì)對(duì)它的吸收所造成的。

第67頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月衰減的程度可以用吸收系數(shù)來(lái)表征：

I0和IX分別是入射和透過(guò)物質(zhì)后X射線的強(qiáng)度,x為厚度，μ為物質(zhì)的線吸收系數(shù)。第68頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

μ線吸收系數(shù)的意義是當(dāng)X射線通過(guò)物質(zhì)時(shí),在X射線傳播方向上,單位長(zhǎng)度上X射線強(qiáng)度的衰減程度(cm-1)。它與物質(zhì)的種類、密度和X射線波長(zhǎng)有關(guān)。由于線吸收系數(shù)與物質(zhì)的密度有關(guān)，計(jì)算起來(lái)不方便。因此，實(shí)際中最常用的是物質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù)μm:

第69頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月質(zhì)量吸收系數(shù)的意義是單位質(zhì)量物質(zhì)對(duì)X射線的衰減程度。

質(zhì)量吸收系數(shù)與物質(zhì)的密度和狀態(tài)無(wú)關(guān)，而與物質(zhì)的原子序數(shù)（即原子的種類）和入射X射線的波長(zhǎng)有關(guān)。它們的關(guān)系為：

K為常數(shù)。吸收系數(shù)反映了不同物質(zhì)對(duì)X射線的吸收程度。第70頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸收限是吸收元素的特征量，不隨實(shí)驗(yàn)條件而變。其波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)特征X射線的激發(fā)電壓。（K吸收限)第71頁(yè)，課件共80頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、吸收限的應(yīng)用（1）陽(yáng)極靶的選擇對(duì)于每一試樣而