x光系列實驗小結(jié)

1、X光系列實驗小結(jié),吳釗 07300720363,X光簡介,定義：產(chǎn)生：高速運動電子與原子內(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)出波長較短的光子，通常為X光,波長在,范圍內(nèi)的電磁波,本系列實驗內(nèi)容,1.調(diào)校測角器的零點利用已知的NACL晶體一級衍射峰在β=7.2°2.測定LiF晶體的晶面間距由公式 ，代入測得的k（級數(shù)），β（衍射角度）,本系

2、列實驗內(nèi)容,3.測定X光在鋁中的衰減系數(shù)，并驗證朗伯原理朗伯定律： 入射X光強度 出射X光強度 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?zāi)R定律測量R和 兩個常數(shù),兩個問題,1.莫塞萊定律-吸收邊的選取2.測定LiF的晶面間距-特征峰不是線

3、狀,本系列實驗內(nèi)容,設(shè)計性實驗：1.康普頓效應(yīng)驗證X光子康普頓散射的波長漂移2.德拜相得到德拜相，測定多晶體晶格常數(shù),康普頓效應(yīng),康普頓效應(yīng)：1923年，美國物理學(xué)家Comton發(fā)現(xiàn)被散射物體散射的X射線的波長漂移原理：一個X光量子與散射物質(zhì)的一個電子發(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,康普頓效應(yīng),根據(jù)相對論的能量守恒公式：,電子質(zhì)量,X光子動量：,康普頓效應(yīng),,由動量守恒,康普頓效應(yīng),最終，波長改變量為常數(shù) 定義為康普頓波長,康普頓效應(yīng),本實驗中，利用一個銅箔來證明康普頓波長漂移現(xiàn)象的存在。銅箔透射系數(shù)

5、會隨X光子的波長變化，故由于康散而導(dǎo)致的波長漂移就表現(xiàn)在透射率或計數(shù)率的變化。波長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光子無衰減時的計數(shù)率(2)將銅濾波器放在鋁散射體前，得到計數(shù)率(3)將銅濾波器放在鋁散射體后，得到計數(shù)率(4)由于計數(shù)率比較小，故背景輻射不可忽略，在無銅鋁波器情況下，測得背景輻射計數(shù)率,康普頓效應(yīng),則透射率為由此得到X光子平均波長代入,,康

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