1、X射線：1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，1901年榮獲首屆諾貝爾物理學(xué)獎。,放射性：1896年法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性，與居里夫婦（發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳和釙）分享了1903年諾貝爾物理學(xué)獎金。,電子：1897年英國物理學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，這是人類發(fā)現(xiàn)的第一個從原子中分離出來的更小的微粒。,6X射線,一、X射線的發(fā)現(xiàn)及特性,（一） X射線的發(fā)現(xiàn),1895年11月8日，倫琴發(fā)現(xiàn)。,維爾茨堡大學(xué)實驗室,克魯克斯管,陰極陽極真空管,. 具有很強(qiáng)的穿透力，而且波長越短，穿透力越強(qiáng)。,2. 使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光, 使照片感光，空氣電離。,3. 0.1nm：軟X射線 (0.001-10 nm )

2、。,（二）X射線的波動性和粒子性,波動性 X射線在晶體的衍射,.勞厄?qū)嶒?NaCl晶體的三維空間點陣,2.布喇格公式,已知、， 可測d,已知、 d ，可測,每個亮點為勞厄斑點,對應(yīng)于一組晶面. 斑點的位置反映了對應(yīng)晶面的方向.由這樣一張照片就可以推斷晶體的結(jié)構(gòu)(連續(xù)譜的X射線),3晶體粉末法(單波長的射線),每一同心園對應(yīng)一組晶面,不同的園環(huán)代表不同的晶面陣,環(huán)的強(qiáng)弱反映了晶面上原子的密度大小。,4(1) X射線的衍射是研究晶體結(jié)構(gòu)有效方法-晶體衍射圖就可以確定晶體內(nèi)部的原子（或分子）間的距離和排列,1. 已知、 ,可測 d -X射線晶體結(jié)構(gòu)分析.,2.已知、d ,可測 -X射線光譜分析.,1

3、915年布拉格父子獲諾貝爾物理獎,德拜照相法,曝光時間長，效率低，角度及強(qiáng)度不易測準(zhǔn) 。,X射線粉末衍射儀,1. 晶格常數(shù)的測定,2. 測定多晶聚集體的某些性質(zhì)（如晶粒尺寸、外形和尺寸分布等）-通過對衍射峰峰形的分析。,(2)X射線分析可用來研究高分子的結(jié)構(gòu),(a) Eu(DBM)3PhenPMMA的廣角X射線衍射圖 (b) Eu(DBM)3Phen的X射線衍射圖,醫(yī)用診斷X線機(jī),醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,工業(yè)中用來探傷,X射線探傷示意圖,X射線的特性,. 具有很強(qiáng)的穿透力，而且波長越短，穿透力越強(qiáng)。,2. 使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光, 能使照片感光，空氣電離。,3. X射線是波長極短的電磁波 (0.001-10

4、 nm ) ， 具有波動性。,粒子性- 康普頓效應(yīng)(1927諾貝爾獎),2. 實驗結(jié)果-除原來譜線外, 出現(xiàn)波長變長的另一條線。,波長改變的數(shù)值與散射角有關(guān), 隨角度的增加而增強(qiáng); 且隨著散射角的增大, 新譜線增強(qiáng),原譜線減弱.,3. 理論解釋,X射線的光子同自由電子碰撞的結(jié)果,康普頓散射公式-康普頓散射中射線波長的改變與原波長無關(guān), 只與散射角有關(guān)。,康普頓散射實驗被認(rèn)為是光粒子性的有力證據(jù)之一。,為測量普朗克常數(shù)提供一種方法。,X射線的特性,. 具有很強(qiáng)的穿透力，而且波長越短，穿透力越強(qiáng)。,2. 使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光, 能使照片感光，空氣電離。,3. X射線是波長極短的電磁波，具有波粒二象性

5、。,思考題,1. 同步輻射X 射線的產(chǎn)生機(jī)制、特點及應(yīng)用,2. 簡述測量并計算普朗克常數(shù)的幾種方法,二、 X射線的產(chǎn)生機(jī)制,(一)X射線的產(chǎn)生,X射線由高速電子打在物體上產(chǎn)生。,X射線管、分光計及記錄儀,X射線由兩部分構(gòu)成，一是波長連續(xù)變化的連續(xù)譜，它的最小波長只與外加電壓有關(guān)；另一部分是具有分立波長的線狀譜，波長取決于靶材料，稱為標(biāo)識譜、特征譜。,連續(xù)譜，鎢靶，不同的電壓,標(biāo)識譜：鎢靶和鉬靶，相同的電壓。,二.X射線的產(chǎn)生機(jī)制,(一)、X射線連續(xù)譜,軔致輻射：高速電子打到靶上，受靶的作用而突然減速，其一部分動能轉(zhuǎn)化為輻射能放出射線。,最小波長只依賴于外加電壓V， V越大， 越小，與靶材料無關(guān)。,(二)、X射線的標(biāo)識譜,1. 產(chǎn)生條件:,2. 特征:,電子的能量(加速電壓) 超過某一臨界值。,每種元素都有一 特定的波長的線狀光譜。,即特征X射線譜成為元素的標(biāo)識。,K線系：K：LK； K：MK；K：NK； L線系：L：ML；L：NL；L：OL；,特征X射線由內(nèi)殼層電子的躍遷所產(chǎn)生。,X射線各線系的產(chǎn)生,K