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杜安-亨特(Duane-Hunt)位移定律和普朗克常数

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杜安-亨特(Duane-Hunt)位移定律和普朗克常数

杜安亨特(Duane-Hunt)位移定律和普朗克常数相关内容RelatedtopicsX射线管、轫致辐射、X射线特征、能级、晶体结构、晶格常数、干涉、不喇格方程原理和任务Principleandtask记录X射线谱与阳极电压的函数关系。由轫致辐射的短波长极限确定DuaneHunt位移定律和普朗克常数。实验设备EquipmentX射线基本组件,35kV09058.991X射线的角度计,35kV09058.101铜X射线管的插入组件09058.501计数管,B型0905.01锂氟化物晶体,裱好的09056.051记录仪器XY记录仪11416.971连接线缆,100cm,红色07363.012连接线缆,100cm,兰色07363.042或者X射线组件的软件,35kV14707.611数据线,2SUBDplug/socket,9pole14602.001计算机课题Problems1.用LiF单晶记录不同阳极电压发射的X射线强度和不喇格角的函数关系。2.用第一步得到的光谱,确定轫致辐射的短波长极限(或最大能量值)。3.由这些测量结果验证DuaneHunt位移定律和普朗克常数。实验设备组装和实验过程Setupandprocedure按例图1组装实验设备。将直径为1mm的隔膜管固定在X射线的输出管。把X射线仪的开关关掉,在实验设备基板面的相应的套接口上连接好角度计和计数管,设置角度计和裱好的晶体分析仪在中间位置,设置计数管在右档板。记录光谱还需要以下的设置自动和手动模式门时2s角步进宽度0.1°阳极电流IA1mA阳极电压33kVUA13kVΔUA2kV,当用XY记录仪来记录光谱时,将Y轴连接在X射线基本组件的模拟输出(lmp/s),相应的,为了晶体的角度的定位,将X轴插入模拟输出口(使用选择按钮为输出选定晶体角度的模拟信号)。当需要用计算机来记录时,可以通过一个SUBD套接口与X射线基本组件连接。使用LiF单晶做分析仪,最先记录常规光谱阳极电压和电流的最大值(例图2)。然后,对不同的阳极电压,记录轫致辐射的光谱直到Kβ线(见例图3)。当XY记录仪被使用时,相应的增加X通道的强度,并小心的校准,否则,将不可能得到轫致辐射开始点的准确角度。注意NOTE请不要将计数管长时暴露在主辐射区下。理论和计算Theoryandevaluation电压的绝对值取决于X射线管的阴极,导致阴极发射的低能分布的电子被加速。当到达阴极时,电子得到能量为()(其中е基本电荷)当到达时,一定比例的电子被不断的加速,它们的动能将被转换为连续能量分布的电磁辐射能。一些电子,一步就可以将动能转换为电磁辐射能,以致可以给轫致辐射一个最短极限波长。在1915年,杜安亨特(Duane-Hunt)通过经验得出阳极电压的产生和最小波长λmin是一个常数,并有如下的关系()这个关系可以简单的从爱因斯坦的质能方程中导出,如下()其中普朗克常数h6.62561034Js光速c2.9979108m/s基本电荷е1.60211019As计算得出最短波长λmin12.398()通过单晶可以对多色X射线进行分析。如果X线以观测角ϑ撞击,如果部分晶面反射波的波程差是一个或更多的波长的时,衍射结构只能显示在反射中,这种情况可以用不喇格方程来描述2dsinϑ=nλ(4)(LiF晶格常数d201.4pmn是衍射级)轫致辐射最短极限波长由观测角ϑ决定。λmin可以通过(4)式来计算。在例图4中λmin被表示为阳极电压的倒数1/UA函数。最终直线的斜率是m()这个结果被承认是和杜安亨特(Duane-Hunt)位移定律相一致的。普朗克常数也可以用同样的测量曲线决定。()在例图5中sinϑ被绘制成阳极电压的倒数1/UA函数。结合结果直线的斜率,我们可以得到()结合(5)式,还有从例图2中得到的观测角的值,铜X射线的特征线的能量能被计算出来n1()n2这些值都和文献提供的值能很好的吻合见试验5.1.01。例图1X射线分析实验装置例图2铜X射线的光谱,使用LiF做分析仪例图3轫致辐射作为两阳极电压的函数X轴表示观测角度。例图4杜安亨特(Duane-Hunt)位移定律,λmin被表示为阳极电压的倒数1/UA函数。例图5普朗克常数,sinϑ被绘制成阳极电压的倒数1/UA函数。

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