1、X光系列實(shí)驗(yàn)小結(jié),吳釗 07300720363,X光簡(jiǎn)介,定義：產(chǎn)生：高速運(yùn)動(dòng)電子與原子內(nèi)層電子作用使其激發(fā)或電離，外層電子向內(nèi)層躍遷發(fā)出波長(zhǎng)較短的光子，通常為X光,波長(zhǎng)在,范圍內(nèi)的電磁波,本系列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,1.調(diào)校測(cè)角器的零點(diǎn)利用已知的NACL晶體一級(jí)衍射峰在β=7.2°2.測(cè)定LiF晶體的晶面間距由公式 ，代入測(cè)得的k（級(jí)數(shù)），β（衍射角度）,本系

2、列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,3.測(cè)定X光在鋁中的衰減系數(shù)，并驗(yàn)證朗伯原理朗伯定律： 入射X光強(qiáng)度 出射X光強(qiáng)度 材料衰減系數(shù) d材料厚度利用6塊不同厚度的鋁吸收板，得到不同厚度下 和 關(guān)系，從而求得衰減系數(shù)4.檢驗(yàn)?zāi)R定律測(cè)量R和 兩個(gè)常數(shù),兩個(gè)問題,1.莫塞萊定律-吸收邊的選取2.測(cè)定LiF的晶面間距-特征峰不是線

3、狀,本系列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：1.康普頓效應(yīng)驗(yàn)證X光子康普頓散射的波長(zhǎng)漂移2.德拜相得到德拜相，測(cè)定多晶體晶格常數(shù),康普頓效應(yīng),康普頓效應(yīng)：1923年，美國(guó)物理學(xué)家Comton發(fā)現(xiàn)被散射物體散射的X射線的波長(zhǎng)漂移原理：一個(gè)X光量子與散射物質(zhì)的一個(gè)電子發(fā)生碰撞，X光量子的能量發(fā)生改變，它的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移給電子,康普頓效應(yīng),碰撞示意圖,康普頓效應(yīng),h：普朗克常數(shù) c：光速

4、 ：波長(zhǎng)碰撞中，能量守恒碰撞前電子可認(rèn)為是靜止的碰撞后電子速度為v， ， 為X光子散射前后的波長(zhǎng),康普頓效應(yīng),根據(jù)相對(duì)論的能量守恒公式：,電子質(zhì)量,X光子動(dòng)量：,康普頓效應(yīng),,由動(dòng)量守恒,康普頓效應(yīng),最終，波長(zhǎng)改變量為常數(shù) 定義為康普頓波長(zhǎng),康普頓效應(yīng),本實(shí)驗(yàn)中，利用一個(gè)銅箔來證明康普頓波長(zhǎng)漂移現(xiàn)象的存在。銅箔透射系數(shù)

5、會(huì)隨X光子的波長(zhǎng)變化，故由于康散而導(dǎo)致的波長(zhǎng)漂移就表現(xiàn)在透射率或計(jì)數(shù)率的變化。波長(zhǎng)與銅箔的透射率間的關(guān)系可以用公式表述為：,n=2.75,康普頓效應(yīng),記錄(1)記錄被鋁散射的X光子無衰減時(shí)的計(jì)數(shù)率(2)將銅濾波器放在鋁散射體前，得到計(jì)數(shù)率(3)將銅濾波器放在鋁散射體后，得到計(jì)數(shù)率(4)由于計(jì)數(shù)率比較小，故背景輻射不可忽略，在無銅鋁波器情況下，測(cè)得背景輻射計(jì)數(shù)率,康普頓效應(yīng),則透射率為由此得到X光子平均波長(zhǎng)代入,,康

6、普頓效應(yīng),最終得到 用計(jì)數(shù)率表達(dá)的式：,康普頓效應(yīng),實(shí)際測(cè)量結(jié)果：儀器工作狀態(tài)U=30KV，反射電流I=1.00mA測(cè)得： =19.46 =3.296 =1.984 =0.391,,康普頓效應(yīng),代入故測(cè)量所得而波長(zhǎng)漂移理論值應(yīng)為：,康普頓效應(yīng),誤差為誤差分析：1.