X射线标识谱是如何产生的,原理

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 20:30:14
X射线标识谱是如何产生的,原理
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X射线标识谱是如何产生的,原理
X射线标识谱是如何产生的,原理

X射线标识谱是如何产生的,原理
这要从X射线产生的原理来阐述.
我们通常都是用高能电子束轰击阳极靶或待测样品来获得X射线.那么高能电子轰击阳极过程中与靶原子之间的相互作用分为4个并行、独立的物理过程：电离、激发、弹性散射和韧致辐射.
1,电离：原子的外层价电子或内层电子在高速电子作用下完全脱离原子轨道,使原子变成离子,称为电离.电离过程中向外发射的光谱有两种：一种是由于价电子脱离原子轨道,离子结合自由电子变为处于激发态的原子,在回到基态过程中发射出光学光谱.由于外层电子轨道的能级差小,所以这些光谱一般在紫外线、可见光和红外线的波长范围,不属于X射线.而且这部分光能几乎全部被周围原子所吸收,转化为热.
另一种是内层电子完全脱离轨道,使原子处于激发态,当原子从激发态回到基态过程中,会产生标识X射线.
2,激发：高速电子或二次电子撞击原子外层电子,由于作用较弱,不足使其电离,仅将电子推入更高能级的空壳层,使原子处于激发态,这种作用叫激发.入射电子的动能一部分转化为方向改变、速度变小的出射电子的动能,另一部分是被原子吸收的激发能.处于激发态的原子将发射光学光谱,最终全部转化为热能.
3,弹性散射：高速电子受原子核电场的作用而改变运动方向,但是能量不变,称为弹性散射.没有光谱辐射,也没有能量损失.但是由于在阳极靶内物质密度极大,散射的距离会很短.高速电子很快在改变后的方向上与其他原子核或核外电子相遇而发生相互作用.
4,韧致辐射：高速电子在原子核的电场作用下,速度突然变小时,他的一部分能量转变成电磁波发射出来,这种情况叫韧致辐射.这部分能量产生的电磁波波长在X射线范围内.这部分产生的X射线波长是连续的,是连续谱.

综上所述,X射线的产生有两部分,一个是韧致辐射产生的连续谱,另一个是高速电子与内层电子作用而产生的标识谱.
对于不同的元素,其内层电子的能级是一定的.所以产生的X射线的标识谱具有特征性,可以据此来分析物质的成分.

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