一、 散射在固体原子的库仑电场作用下,入射电子方向将发生改变,这种现象称为(电子)散射。有弹性散射和非弹性散射之分。Z田图3-1电子散射示意图(a)与原子核作用:2824(b)与核外电子作用(a)(b)
6 一、散射 l 在固体原子的库仑电场作用下,入射电子方向将发生 改变,这种现象称为(电子)散射。 有弹性散射和 非弹性散射之分。 图3-1 电子散射示意图 (a)与原子核作用; (b)与核外电子作用
1.原子核对入射电子的散射散射损失的能量E3DE10=2.17 *sin9maxA散射角(2口)即散射电子运动方向与入射方向之间的夹角。以100keV的电子为例Q小角度散射(2<5°),电子的能量损失在10-3~10-leV的范围;背散射电子(2~元/2),能量损失达到几个eVO:因此,原子核对电子的散射一般情况下均可视为弹性散射
7 1. 原子核对入射电子的散射 散射损失的能量 散射角(2 )即散射电子运动方向与入射方向之间的夹 角。 l 以100keV的电子为例: Q小角度散射(2 <5º),电子的能量损失在10-3~10-l eV 的范围; Q背散射电子(2 ≈π/2),能量损失达到几个eV l 因此,原子核对电子的散射一般情况 下均可视为弹性散射
2.核外电子对入射电子的散射,原子中核外电子对入射电子的散射作用是一种非弹性散射」在非弹性散射过程中,入射电子所损失的能量部分转变为热,部分使物质产生各种激发现象(如,原子电离、自由载流子、二次电子、俄歇电子、特征X射线、特征能量损失电子、阴极发光、电子感生电导等),这些激发现象称为电子激发
8 2. 核外电子对入射电子的散射 l 原子中核外电子对入射电子的散射作用是 一种非弹性散射。 l 在非弹性散射过程中,入射电子所损失的 能量部分转变为热,部分使物质产生各 种激发现象(如,原子电离、自由载流子、 二次电子、俄歇电子、特征X射线、特征能 量损失电子、阴极发光、电子感生电导等) 。这些激发现象称为电子激发
3.散射截面」入射电子被原子核散射时,散射角2口的大小与瞄准距离r,、原子核电荷Ze以及入射电子的加速电压V有关其关系为ZeZe或r2gVrV(2q)r.2叫做弹性散射截面,用,表示。当入射电子与核外电子作用时,散射角2口为e.或2qrV(2gr2为核外电子的非弹性散射截面,角口。表示。(1)弹性散射比例:■,/=Z,ElectronBackscatteredDiffraction分析方法可用重元素、出现轻元素散射后,在透射电子显微镜中,门2)2暗、亮衬度,为什么?
9 3. 散射截面 l 入射电子被原子核散射时,散射角2 的大小与瞄准距 离rn、原子核电荷Ze以及入射电子的加速电压V有关, 其关系为 rn 2叫做弹性散射截面,用 n表示。 l 当入射电子与核外电子作用时,散射角2 为 re 2为核外电子的非弹性散射截面,用 e表示。 (1) 弹性散射比例: n / e =Z,Electron Backscattered Diffraction分析方法可用 (2) 在透射电子显微镜中,重元素、轻元素散射后,出现 暗、亮衬度,为什么?
电子吸收4.日指由于电子能量衰减而引起的强度(电子数福衰减。电子被吸收时所达到的深度称为最大穿入深度(R)。0.061keV0.05n3kev0.045keV0.038keV3F0.,020.01L8007005500600400300100200t/nm入射电子在固体中传播时的能量损失曲线(E.=1keV、3keV、5keV和8keV)10
10 4. 电子吸收 l 指由于电子能量衰减而引起的强度(电子数) 衰减。电子被吸收时所达到的深度称为最大穿 入深度(R)。 入射电子在固体中传播时的能量损失曲线 (E0 =1keV、3keV、5keV和8keV)