Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Взаимодействие рентгеновских лучей с веществом. Закон ослабления.
|
|
При прохождении направленного пучка рентгеновских лучей через вещество происходят разнообразные и сложные явления, в результате которых часть энергии падающего луча теряется. Два фундаментальных процесса, являющихся причинами этих потерь, это истинное поглощение, то есть превращение энергии падающих лучей в другие виды энергии, и рассеяние, то есть изменение направления распространения фотонов. При поглощении рентгеновских лучей вся энергия падающего фотона расходуется на вырывание из атома вещества электрона. Это фотоэлектрический эффект, и он имеет место тогда, когда энергии падающего фотона достаточно для ионизации одной из электронных оболочек атома. При последующем переходе атома из возбужденного состояния в невозбужденное происходит излучением избытка энергии в виде кванта. Поглощение фотона может происходить при вырывании электронов с любых уровней атома, в том числе и самых внешних. В последнем случае флуоресцентное излучение не возникает, а наблюдается люминесценция в ультрафиолетовой, инфракрасной или видимой области. Вырванные из атома в результате поглощения фотона электроны называются фотоэлектронами, и величина их кинетической энергии EK определяется из уравнения Эйнштейна:
., (7)
где nп - частота падающего излучения, E(n, l, j) - энергия, затрачиваемая на ионизацию соответствующего уровня. Из уравнения следует, что скорости фотоэлектронов зависят от длины волны lп падающего излучения и от энергии связи электрона в атоме E(n, l, j). Величина интенсивности падающих лучей влияет только на число выбитых электронов.
Итак, рассеянное веществом излучение неоднородно и состоит из трех компонентов:
1. Характеристического излучения, появляющегося в результате поглощения фотона и отдачи части энергии в виде рентгеновского кванта.
2. Некогерентного излучения, возникающего в результате неупругого рассеяния фотонов на электронах вещества.
3. Когерентного рассеяния, имеющего ту же длину волны, что и падающее излучение. Изучение когерентного рассеяния представляет наибольший интерес для целей рентгеноструктурного анализа, поскольку получающаяся устойчивая интерференционная картина определенным образом связана со строением рассеивающего вещества.
|
|