介绍X射线在物质中的吸收ppt课件.ppt

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1、(1)介绍X射线的发现,以及用衍射、偏振显示X射线波性的实验。(4)介绍X射线在物质中的吸收。本章主要内容X射线的两种主要机制。X射线的发射谱,阐明(3)介绍(2)介绍Compton散射,依此显示射线的粒子性。X射线Chapter8在前面的学习中,我们发现原子的能级和光谱都由原子的外层电子决定的,那么内层的电子是否能发生跃迁而产生光谱呢?这正是下面我们要讨论的问题。1807年,英国物理学家道尔顿依据实验提出:“气体,液体和固体都是由该物质的不可分割的原子组成。”他还认为,“同种元素的原子,其大小、质量及各种性质都是相同的。”从而把哲学

2、意义上的原子论推广到科学的原子论。那么,线度大约在的原子是否真的不可再分割了?十九世纪末,连续三年的三大发现,首开了人们向微观世界进军的先河。它们是:(1)1895年德国的Rontgen(伦琴)发现X射线;(2)1896年,法国的Becguerel(贝克勒尔)发现了放射性;(3)1897年,英国的Thomson(汤姆逊)发现了电子。§8-1X射线的发现及其波性在1895年以前,由阴极射线管产生的X射线在实验里已经存在了30多年,在X射线发现前,不断有人抱怨,放在阴极射线管附近的照相底片模糊或感光。如1879年的克鲁克斯,1890年的古

3、德斯比德等人,但发现X射线的却是伦琴。伦琴,1845年出生于德国的一个商人家庭,1869年在苏黎世大学获博士学位。1895年11月8日傍晚,伦琴在研究阴极射线管中气体放电实验时,为了避免杂光对实验的影响,他用黑纸板将管子包起来,却发现距阴极管一段距离外的一块涂有铂氰酸钡结晶物质的屏幕发出了荧光,伦琴马上意识到,这可能是一种前所未有的新射线,经检查发现,射线来自阴极射线管管壁。令人惊奇的是,当用木头等不透明物质挡住这种射线时,荧光屏仍然发光,而且这种射线能使黑纸包住的照相底片感光,不被电磁场偏转。经过一个多月的研究,他未能搞清这种射线的

4、本质,因此赋予它一个神秘的名字--X射线。1895年12月28日,伦琴向德国物理学医学会递交了第一篇关于X射线的论文,《论新的射线》,并公布了他夫人的X射线手骨照片。伦琴的发现引起了极大的轰动,以致于在全世界范围内掀起了X射线研究热,1896年关于X射线的研究论文高达1000多篇.对X射线的公布,促使法国物理学家贝克勒尔也投入到这一研究领域之中,为了弄清X射线产生的机制。他想,如果把荧光物质放在强光下照时,是否在发荧光的同时,也能放出X射线呢?于是他把一块荧光物质(铀的化合物--钾铀酰硫酸盐晶体)放在用黑纸包住的照相底片上,然后放在太

5、阳下晒,结果在底片上果然发现了与荧光物质形状相同的“像”。一次偶然的机会使他发现,未经太阳曝晒的底片冲出来后,出现了很深的感光黑影,这使他非常吃惊。是什么使底片感光呢?跟荧光物质是否有关呢?他进一步用不发荧光的铀化合物进行实验,同使底片感光;可见铀化合物能发出一种肉眼看不见的射线,与荧光无关。1896年3月2日,他向法国科学院报告了这一惊人的发现,从此打开了一个新的研究领域。放射线的发现看似偶然,但正如杨振宁先生在评价这一故事时所说的那样,“科学家的‘灵感’对科学家的发现‘非常重要’;这种灵感必源于他的丰富的实践和经验。”一、X射线的

6、发现及特性(一)X射线的发现1895年11月8日,伦琴发现。X射线是波长极短的电磁波,它不会被磁场偏转,具有很强的穿透力,而且波长越短,穿透力越强。<0.1nm:硬X射线,>0.1nm:软X射线。如图,在真空管两阴极和阳极之间加高压,阳极选用不同的重金属材料制成,电子打在阳极上便可得到X射线,其波长因高太的不同而异。当称硬X射线;称软X射线。X射线的性质:1)X射线能使照相底片感光;2)X射线有很大的贯穿本领;3)X射线能使某些物质的原子、分子电离;4)X射线是不可见光,它能使某些物质发出可见光的荧光;5)X射线本质上是一种电磁波

7、,同此它具有反射、折射、衍射、偏振等性质。(二)若X射线的波动性和粒子性波动性-X射线在晶体的衍射1.布喇格公式2.劳厄照片每个亮点为劳厄斑点,对应于一组晶面.斑点的位置反映了对应晶面的方向.—由这样一张照片就可以推断晶体的结构(连续谱的X射线)3.晶体粉末法(单波长的射线)每一同心园对应一组晶面,不同的园环代表不同的晶面阵,环的强弱反映了晶面上原子的密度大小4.(1)X射线的衍射是研究晶体结构有效方法-晶体衍射图就可以确定晶体内部的原子(或分子)间的距离和排列-1915年布拉格父子因此获诺贝尔物理奖(2)X射线分析可用来研究高分子的

8、结构(a)Eu(DBM)3Phen-PMMA的广角X-射线衍射图(b)Eu(DBM)3Phen的X-射线衍射图威廉·亨利·布拉格(SirWilliamHenryBragg,1862—1942),英国物理学家,现代固体物理

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