是很大的,只要管子上的电压显著地大于所逃镘的最小激发电势 (例如P>2Vx),井且对阴极的元素有小的原子量(如铜).如要 在镘邻近的連續光譜中得到和楼差不多的黑度,則爆光时間需坩 加100倍左右,但是如用重元素(Mo,Ag)为对阴极,則速續光譜就 有較大的重要性,因为連繚光譜的強度是随原子序数的增加而增 的[公式(1.)】. 此外,为研究某些問题,必须比较K。後的能量和整个速赞光 普或至少其中某一一凳带的能量,确切的答案也是不可能的,除非 实驗条件已經規定好;但是,可以預光估計钱的強度和連續光譜的 強度之比是怎样随养跨管电势而故变的」 辯餐的強度在(1.7)式中給出連續光譜的总強度依(1.1)式 是与W、Z、V成正此的.所以,所需的比率正比于: V 1 图3的的转B粉出,对于某一对阙极,上滤比率作为”的两 V 数而改变的情形.飞一直增加到”=3,在一个比较大的范围 内锥特不变而后很慢地诚小,对于任一耠定的 ,对阴极的原 子量越高,則速發光譜越重要,因为Z和Vg两者是一超增加的 于是我們得到以下的结論: 1.在突用上,可以用一个管子作为单色輻射的源,应用其对阴 极的K。发射谱袋.最有利的管压約为所述棧的敞发电压的三倍. 当超过这个电压,連續光譜的对重要性就增加,虽然是比較慢, 对于低原子量的对阴极,K镘的能量与速镜光譜中同党度的带的 能量相比校,是很大的.反之,当一窕带的速光普在一现象中起 作用时,必須配半它的作用可以与K:綫单独所起的作用相此拟. 2.如果需要“白色”朝射,則用编靶管子而在60一80千伏范围 8
内T作最为合适、在速餐光譜上迭着弱的鹅的L镘;K载只有当 电压在69千伏以上时才出现(表),但是它們的強度仍是比較 弱,因为”只比1箱大(图3)。 V CX射钱和物質的相互作用 -一束X射钱通过物质时会变弱.辐射?物原之間的相互 作用是很复杂的。不在出射光束中出現的光子可以遭到各种的 变化 ()它們可以仍然是光子,但偏高了它們的原来路後,或不 损失能量,这相当于散射而波长不变,或稍损失能量,这是波长祁 改变的散射,即康普顿效应. (6)光子可以被原子吸收掉,这是光电效应:受激原子重新 发出两种次极輻射,电子和熒光X射殺.焚光X射餐的波长和原 始波长沒有关系,但是为激发原子所特有. 我例将研究所有这些現象的效应而不群知地去分析它們,就 是說,我們将砾究X射後在物质中的吸收情况. 6,X射镂的吸收和光电效应 (a)吸收系数任一耠定的物质薄层,每单位面积含有质量 p(克/厘米,吸收入射度的一部分马,这部分和即成正此 例:因此我們有 aI.=g dp. (1.8) 对于有限厚度每单位表面的质量为中的一层物质,透射端 度I和入射逝度1的此,从(1.8)式的积分得出如下公式: (1.8a) )c为Naperian对数的底敌,即2.71828, 9
就是說 直= 其中x为厚度的厘米数,P为吸收物质的此薇量(克/厘米) 每单位表面的质量为:的吸收媒眉,使光束強度就少上尸 035.将光柬能量吸收一牛的物萱层其每单位表面的质量为0,69 厚度为0.69 这样定义的系数严就是所研究的物质的厦量吸收系数.常常 还引用其他的吸收系数(辍吸收系数,原子吸收系数箬).我們籽 只用盾量吸收系数,因为七有着和物质的物迎状态无关的优点) 附录V中給出对于各种不同波长的諸元素的盾量吸收系数表;赵 使我們可以計算任一已知成分的物爱的吸收系数.X射袭的吸 收,事实上,是一种原子現象井且和各成分元泰所处的情态无关, 各成分元素的作用只是簡单地相加起来. 可以用以下的公式来計算一化合物的吸收: (1)假定所考虑物盾的成分的重量的百分率为已知.若其中 含有%的系数为中1的元秦,x%的系数为h的元素等等,那么 化合物的盾量吸收系数为 “=十2+ (1.9) 100 (2)假定所考虑的化合物的化学公式为巳知,例如A、 A2.,則所用的公式如下: 4=4+24+ (1.10) 十yz+. 4、.为A、.的原子量 ()吸收定律某一元素的吸收系数是波长和这元秦的原 )镬吸收系教为;在許多书上这个系秘用4来表示 、10
子序教的函数. (1)堕波長的变化-一般情形下,物盾的吸收随波长的增加 而增加,短波长的射餐称为硬的或贯穿性的,而长波长的則称为 戴的。但是,某一粉定元索的吸收系数,正如倒4所表示的,井不 4中 成长(埃) 图4前的慎量吸收采数随波长的变化 是迎鑽地随着入而增加的、要注意到有一些突变点的存在当波 长超过某些临界值时,系数突然地下降,这种%界值称为吸收极限 ,L.等等 应骸注意到,我們所考虑的是山于光电效应和散射作用同时 起作用的总的吸收,但是后者的彩响在我們所考虑的波长范围丙 和对于人多数的物体是差不多可以不算的;它只对很短波长的射 酸或对于很輕的元素才起一些作用.所以吸收突变点一定和光电 效应有关 光量子和原子的碰撞很象电子和原子的碰搅。电子和原子的 碰懂在研究特征射袭的发射时我們已解猫逃过了.原子吸收了光 址子后被电离,就是說有一个电子被赶出米。为要使某一电子层 可以被电离,光壶子的能量必須人于电子的精合能.某一給定 的电子层,例如K电子层,只被頻率”人于x的畅射所电离,x适 合下式: lg Wx hc/lx, 于是波长必须小平 Wk
对于每一个电子层&、L、·.等有其对应的极服波长x、之、·· 等,以及对应的极限激发电势Vx、VL,、··等(公式1.5);这两数值 是由关系式 (埃)=能=品=深菊 12395 相联系起来的, 光量子的电离作用和电子的电离作用有一个区别.当电子的 能量超过了最小能量后,被电离了的原子数(因此发射射裁的強 度)从零开始师随V一Vx增加[公式(1.6)];相是,光量子的吸收 則在刚通过极限波长时达最大值;所以在吸收曲棧上有邢些突变 点,电子层越深:則此作用越大.例如,在K吸收极限处吸收系数 将近乘上8倍;而在L极限处則只乘上3倍. ·在某些波长范蛋内(在以上,或在x与之間等),吸收 系数近似地随而变. ”(2)随元素的变化一般情形下,对于装一粉定的单色榴射, 吸收系数随着吸收元秦原子序数的增加而增加.輕元素(有机物, 鋁)吸收很少,而重元素,如邹,则吸收利害得多;这种性授常被用 来制成光屏,但吸收随原·子序数的增加#不是速續的,由于以上 所指出的吸收极限的存在,它是不速讚的,我偶武考虑波长 1=1.542埃(CuK) 对于原子序数小于27(鈷)的元泰,小于监界波长x;而对于鈷 以后的元秦則入大于从。在鈷与鎳之問吸收系毅突然下降。在 元泰66与67之間,当λ通过.突变点时发生另一个降落. 当波长保持在,个区域中(在x以下,介于x与之間等), 吸收系数将近与2成正比,卸与源子序数的立方成正比.但这个 定律沒有象联系μ和λ的定律那样严格 这些把吸收系数和入及Z联系起来的經驗公式主要的用处在 于它們容新我們从附录V(310頁)所耠的系数值用外推法来計算 那表上所未給出的数值. (©)熒光朝射当原子經光子电离后,它回到正常的状态,剩 ··12·