《材料現(xiàn)代分析測(cè)試方法》課后習(xí)題答案

1、第1頁(yè)共28頁(yè)現(xiàn)代材料檢測(cè)技術(shù)試題及答案現(xiàn)代材料檢測(cè)技術(shù)試題及答案第一章第一章1.X射線學(xué)有幾個(gè)分支？每個(gè)分支的研究對(duì)象是什么？2.分析下列熒光輻射產(chǎn)生的可能性，為什么？（1）用CuKαX射線激發(fā)CuKα熒光輻射；（2）用CuKβX射線激發(fā)CuKα熒光輻射；（3）用CuKαX射線激發(fā)CuLα熒光輻射。3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“熒光輻射”、“吸收限”、“俄歇效應(yīng)”、“發(fā)射譜”、“吸收譜”？4.X射線的本質(zhì)是什么？它與可見(jiàn)光

2、、紫外線等電磁波的主要區(qū)別何在？用哪些物理量描述它？5.產(chǎn)生X射線需具備什么條件？6.Ⅹ射線具有波粒二象性，其微粒性和波動(dòng)性分別表現(xiàn)在哪些現(xiàn)象中？7.計(jì)算當(dāng)管電壓為50kv時(shí)，電子在與靶碰撞時(shí)的速度與動(dòng)能以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和光子的最大動(dòng)能。8.特征X射線與熒光X射線的產(chǎn)生機(jī)理有何異同？某物質(zhì)的K系熒光X射線波長(zhǎng)是否等于它的K系特征X射線波長(zhǎng)？9.連續(xù)譜是怎樣產(chǎn)生的？其短波限與某物質(zhì)的吸收限VeVhc301024.1????有何不

3、同（V和VK以kv為單位）？kkkVeVhc31024.1????10.Ⅹ射線與物質(zhì)有哪些相互作用？規(guī)律如何？對(duì)x射線分析有何影響？反沖電子、光電子和俄歇電子有何不同？11.試計(jì)算當(dāng)管壓為50kv時(shí)，Ⅹ射線管中電子擊靶時(shí)的速度和動(dòng)能，以及所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和光子的最大能量是多少？12.為什么會(huì)出現(xiàn)吸收限？K吸收限為什么只有一個(gè)而L吸收限有三個(gè)？當(dāng)激發(fā)X系熒光Ⅹ射線時(shí)，能否伴生L系？當(dāng)L系激發(fā)時(shí)能否伴生K系？13.已知鉬的λKα＝0.

4、71，鐵的λKα＝1.93及鈷的λKα＝1.79，試求光子的頻率和能量。試計(jì)算鉬的K激發(fā)電壓，已知鉬的λK＝0.619。已知鈷的K激發(fā)電壓VK＝7.71kv，試求其λK。14.X射線實(shí)驗(yàn)室用防護(hù)鉛屏厚度通常至少為lmm，試計(jì)算這種鉛屏對(duì)CuKα、MoKα輻射的透射系數(shù)各為第3頁(yè)共28頁(yè)（1）用）用CuKCuKαX射線激發(fā)射線激發(fā)CuKCuKα熒光輻射；熒光輻射；（2）用）用CuKCuKβX射線激發(fā)射線激發(fā)CuKCuKα熒光輻射；熒光輻射

5、；（3）用）用CuKCuKαX射線激發(fā)射線激發(fā)CuLCuLα熒光輻射。熒光輻射。答：根據(jù)經(jīng)典原子模型，原子內(nèi)的電子分布在一系列量子化的殼層上，在穩(wěn)定狀態(tài)下，每個(gè)殼層有一定數(shù)量的電子，他們有一定的能量。最內(nèi)層能量最低，向外能量依次增加。根據(jù)能量關(guān)系，M、K層之間的能量差大于L、K成之間的能量差，K、L層之間的能量差大于M、L層能量差。由于釋放的特征譜線的能量等于殼層間的能量差，所以K的能量大于Ka的能量，Ka能量大于La的能量。因此在不考

6、慮能量損失的情況下：（1）CuKa能激發(fā)CuKa熒光輻射；（能量相同）（2）CuK能激發(fā)CuKa熒光輻射；（KKa）（3）CuKa能激發(fā)CuLa熒光輻射；（Kala）3.3.什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“熒光輻射”、“吸收限”、“俄歇效應(yīng)”？答：⑴當(dāng)χ射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，物質(zhì)原子的電子在電磁場(chǎng)的作用下將產(chǎn)生受迫振動(dòng)，受迫振動(dòng)產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，其頻率與入射線的頻率相同，這種由于散射線與入射線的波長(zhǎng)和頻率一致，位相固定，在相同方向上各散射

7、波符合相干條件，故稱為相干散射。⑵當(dāng)χ射線經(jīng)束縛力不大的電子或自由電子散射后，可以得到波長(zhǎng)比入射χ射線長(zhǎng)的χ射線，且波長(zhǎng)隨散射方向不同而改變，這種散射現(xiàn)象稱為非相干散射。⑶一個(gè)具有足夠能量的χ射線光子從原子內(nèi)部打出一個(gè)K電子，當(dāng)外層電子來(lái)填充K空位時(shí)，將向外輻射K系χ射線，這種由χ射線光子激發(fā)原子所發(fā)生的輻射過(guò)程，稱熒光輻射?；蚨螣晒?。⑷指χ射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)光子的能量大于或等于使物質(zhì)原子激發(fā)的能量，如入射光子的能量必須等于或大于將K電子

8、從無(wú)窮遠(yuǎn)移至K層時(shí)所作的功W，稱此時(shí)的光子波長(zhǎng)λ稱為K系的吸收限。⑸當(dāng)原子中K層的一個(gè)電子被打出后，它就處于K激發(fā)狀態(tài)，其能量為Ek。如果一個(gè)L層電子來(lái)填充這個(gè)空位，K電離就變成了L電離，其能由Ek變成El，此時(shí)將釋EkEl的能量，可能產(chǎn)生熒光χ射線，也可能給予L層的電子，使其脫離原子產(chǎn)生二次電離。即K層的一個(gè)空位被L層的兩個(gè)空位所替代，這種現(xiàn)象稱俄歇效應(yīng)。4.4.產(chǎn)生產(chǎn)生X射線需具備什么條件？射線需具備什么條件？答：實(shí)驗(yàn)證實(shí):在高真空