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。 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
6 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。 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 Ex=2.17x103sin2 A 散射角(20)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： →小角度散射(20<5)，电子的能量损失在10-3~10eV 的范围； →背散射电子(20≈π/2)，能量损失达到几个eV ● 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。 ⚫以100keV的电子为例： 小角度散射(2 <5º)，电子的能量损失在10-3～10-l eV 的范围； 背散射电子(2 ≈π/2)，能量损失达到几个eV ⚫因此，原子核对电子的散射一般情况 下均可视为弹性散射 3 2 0 max 2.17 10 sin E E A − =
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 ⚫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
3.散射截面 ●入射电子被原子核散射时，散射角20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 20= Ze 或 Ze V(20) πrn2叫做弹性散射载面，用σn表示。 ●当入射电子与核外电子作用时， 散射角20为 20= 或 。= V(20 πr2为核外电子的非弹性散射裁面，用σ。表示。 (1) 弹性散射比例：onlo。=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？
9 3. 散射截面 ⚫ 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。 ⚫ 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？ 2 (2 ) n n Ze Ze r Vr V = = 或 2 (2 ) e e e e r Vr V = = 或
4.电子吸收 ● 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)。 0.06 0.05 I kev 0.04 5keV 0.03 8 keV 0,02 0.01 100 200300400500600700一800 z/nm 入射电子在固体中传播时的能量损失曲线 (E=lkeV、3keV、5keV和8keV)
10 4. 电子吸收 ⚫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）