X射线发射谱解析.doc

原子物理学教学设计20
射线的发射谱
实验测得的X射线的发射谱----X射线的波长与强度的关系以下列图。从
图中能够看出，X射线谱是由两部分组成的，一是波长连续变化的部分，称为连续谱，它的最小波长只与外加电压相原子物理学教学设计20
射线的发射谱
实验测得的X射线的发射谱----X射线的波长与强度的关系以下列图。从
图中能够看出，X射线谱是由两部分组成的，一是波长连续变化的部分，称为连续谱，它的最小波长只与外加电压相关；另一部分是拥有分立波长的谱线，这部分线状谱线要么不出现，一旦出现，它们的峰所对应的波长地址完整决定于靶资料自己，故这部分谱线称之为特色谱，又称表记谱。
一、连续谱----轫致辐射
经典电动力学告诉我们，带电粒子变速运动时陪同着辐射；当带电粒子与原子相碰撞，发生突然减速时，由此陪同产生的辐射称之为轫致辐射，又称为刹车辐射．
因为在带电粒子抵达靶子时，在靶核的库仑场的作用下带电粒子的速度是连续变化的，所以辐射的X射线就拥有连续谱的性质。
实验测到的连续谱存在一个最小波长
min，其数值只依靠于外加电压V，
而与原子序数Z没关，以下列图。实验发现，连续谱的最小波长
min与外加电
139
原子物理学教学设计20
压V的关系为：
min

V(kV)
式中V是外加电压，以kV为单位．由此获取的波长min的单位是nm。
要讲解上式的物理含义，一定要利用光的量子说。若是一个电子在电场中
获取的动能Ek1eV，当它抵达靶子时，它所有能量就转成辐射能，那末，由
此发射的光子可能有的最大能量显然是
Ek1eVhminhc/min
代入常数值后，便获取
minhc/(eV)
min称之为量子极限，它的存在是量子论正确性的又一证明。
上式可用来做为精准测定普朗克常数h的一个方法。第一次用这样的方法
丈量h的是杜安和亨特(1915年)，测到的h值与光电效应测到的h值完整一致，进而进一步说了然普朗克常量的普适性；它在完整不同样的光的频次范围内拥有完整相同的数值。。
二、表记谱----电子内壳层的跃迁
各元素的特色X射线谱有相像的构造，但各元素的特色X射线的能量值各不相同。正如指纹被作为人的特色相同，特色X射线电被用来作为元素的表记。
特色X射线谱是由巴克拉在1906年第一发现的。他察看到，从任何给定
元素中发出的特色谱包括有若干个系列，能够标以K、L、等字母。此后又
发现，在K系列中又含有K、K，L系列中含有L、L、L，。
1913年，莫塞莱在丈量了从铝到金总合38种元素的光谱此后发现，若是
把各元素的X射线的频次的平方根对原子序数Z作标绘，就会获取线性关系，
以下列图。
140
原子物理学教学设计20
莫塞莱在