钼X-射线的K α 线的二重分裂精细结构

钼X- 射线的K 线的二重分/精细结构 相关内容(Related topics) X-射线特征辐射、能级、选择定则、格方程、能符标记 原理和任务(Principle and task) 用单晶来分析多色钼的X-射线谱。 不同衍射级的特征线的能量由不同的位置的观测角决定。研究在高衍射级处的K 线的二重分离。 实验设备(Equipment) X-射线基本组件，35kV 09058.99 1 X-射线的角度计，35kV 09058.10 1 钼 X-射线管的插入组件 09058.50 1 计数管，B 型 09005.00 1 晶体锂- 氟化物，裱好的 09056.05 1 记录设备： X-Yt 记录仪 11416.97 1 连接线缆，100cm ，红色 07363.01 2 连接线缆，100cm ，兰色 07363.04 2 或者 X-射线组件软件，35kV 14407.61 1 数据线,2*SUB-D, 插头/ 插座,9 针 14602.00 1 计算机 课题(Problems) 1 通过 LiF 单晶分析仪，记录阳极钼发射的 X 射线在最大阳极电压和阳极电流处的强度，与不喇格角的函数关系。 2 确定高衍射级处的两条K 线的波长和强比，并与预测的理论值做比较。 实验设备组装和实验过程(Set-up and procedure) 按例图 1 连接实验设备，在 X-射线仪的输出管固定一个孔直径 1mm 光圈管。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，在中间放置角度计，设置计数管在右档板。 记录完全光谱还需要以下的设置： 阳极电压UA=35kV, 阳极电流IA=1mA。 门时 3s，手动模式，晶体角模拟输出。 自动模式，开始和结束角分别为 4和 65角步进宽度 0.1 当使用X-Y 记录仪来记录光谱时，将 Y轴连 X-射线仪基本组件的模拟输出口（ 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。为了确定K1和K 2线的分裂，对设置要做如下的改动：n 4 的扫描范围：44-46 ；n5 的扫描范围： 61-63 。门时 3s。在这种情况下，使用记录仪时要增强每轴的强度。 理论和计算(Theory and evaluation) 在例图 2 中，显示了钼（Z 42）的 X-射线系列的框架。 当一个电子从原子的K 层转移时，它留下的空穴很快会被另一层的高能电子填充。考虑能级的不同是由于 X-射线发射的形式。当一个 s电子从 K层丢失时，产生2S1/2系列。 L1层也是同样的。当一个p电子从L2或者L3层丢失时，产生2P1/2或者2P3/3。机械量子选择定则要求辐射跃迁只能发生在 l 1 的跃迁。L K 的跃迁是禁止的，也确实未被发现过。只有 K1和 K2线被发现而不是 3Ka线。在j 3/2和j 1/2 减弱四倍或者两倍的条件下，K 1和 K2线的强度比为：4 ：2 。 例图 3 显示了用锂- 氟（Li-F ）单晶来分析钼的 X-射线谱。通过不喇格方程（1），从相应的观测角 可以计算出钼 X-射线的波长 。 2dsin n （1） （其中：n1，2，3；d 是锂- 氟（Li-F ）单晶晶面间的距离） 用（2）式可以从不同的能级框架（例图 2）中计算出波长： （） （2） 普朗克常数 h=6.625610-34Js 光速 c=209979108m/s 晶格常数锂-氟（Li-F）（100） d=2.01410-10m 在例图 3 中，可以看到从第 4 级衍射开始有 K线的双重分裂。 表格中列出了试验确定的观测角和用（1 ）计算出来的波长，还有 K线的平均值。从（2 ）式计算出来的值可以拿来做对比。 在例图 3 中可以看到K 1和K 2线的分离迹象。在 30s/0.1的条件下测量所得的值，在第 4 和 5 衍射区域分析光谱，可以看到这种分离是明显的（例图4a和 4b）。当使用记录仪时，两个输入的强度必须增加。主要的分裂线有， n4的观测角 （ K1） 44.8和 （ K2） 61.77； n5 的观测角 （ K1）61.77和 （ K2） 62.43。从这些可以得到波长 （ K1） 70.97pm和 （ K2）71.40pm 。这两条线的波长的差别 0.43pm 和理论值能很好的相适应。 正如最先的估计，线的强度可以从峰值高度给出。两线强度的比例I （ K1）/I（ K2）1.8，和理论值大致相适应。 例图 1 试验装置 例图