X射线衰减.doc

近代物理实验报告X射线衰减与在晶体中的衍射浙江师范大学数理与信息工程学院吕永平摘 要：X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的，本实验是用一个抽成高真空的石英管来产生X射线光谱对X射线光谱的衰减和在晶体中的衍射。引 言：1895年德国科学家伦琴（W.C.Roentgen）研究阴极射线管时，发现X光，是人类揭开研究微观世界序幕的“三大发现”之一，X光管的制成，则被誉为人造光源史上的第二次大革命。X光也叫X射线，它是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为10nm到10-2nm之间。X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，关键词：X射线；衰减；晶体实验方案： 实验装置：X光管监控区实验区A4A3A2A1A0B3B5B4B2B1图11 X射线实验仪25134图12 X光管 实验内容与数据：1研究X射线的衰减与吸收体厚度的关系a. 直准器前安装锆滤片（Zr）b. 按ZERO键，使测角器归零c. 设置X光管的高压U=21KV，电流I=0.15mA，角步幅，测量时间，再按COUPLED键，再按键，使，d. 启动软件“X-ray Apparatus”按F4键清屏，f. 按SCAN键进行自动扫描。 g.扫瞄完毕后。按F2键存储文件，记下数据如下图。 X射线的衰减与吸收体厚度的关系（安装锆滤片Zr）厚度d/mmR/s-10814.840.5347.761.0151.221.567.882.031.692.519.763.07.862研究X射线的衰减与吸收体物质（Z）的关系a. 直准器前不安装锆滤片（Zr）b. 按ZERO键，使测角器归零c. 设置X光管的高压U=30KV，电流I=0.02mA，角步幅，测量时间，再按COUPLED键，再按键，使，d. 启动软件“X-ray Apparatus”按F4键清屏，f. 按SCAN键进行自动扫描。 g.扫瞄完毕后。按F2键存储文件，记下数据如下图。直准器前没安装锆滤片（Zr）原子序数（Z）R/s-1 1692.50 61658.07131066.07265.76291.03404.10473.973X射线在晶体中的衍射1）样品制备：NaCl的单晶样品是现成的；2）样品安装：先卸下光缝，装上小孔光栏，在该光栏前用双面胶带纸贴上单晶样品袋。（对于单晶样品，须注意样品的边缘应水平或铅直）3）设置X光管的高压U35.0KV，I1.00mA，测量时间。角步幅，再按下COUPLED键，再按键，设置下限角为，上限角为。4）启动软件“X-ray Apparatus”按SCAN键进行自动扫描；扫描完毕后，按F2键存储文件。数据与图如下：-度，-/度R/ 1/s/度R/ 1/s/度R/ 1/s/度R/ 1/s/度R/ 1/s4.060.6 8.0 59.2 12.0 24.8 16.0 20.0 20.0 14.4 4.1 62.0 8.1 53.2 12.1 23.8 16.1 18.8 20.1 13.8 4.2 66.2 8.2 53.8 12.2 19.4 16.2 19.6 20.2 16.2 4.3 72.6 8.3 49.8 12.3 24.0 16.3 18.4 20.3 11.6 4.4 75.0 8.4 51.6 12.4 20.2 16.4 20.8 20.4 15.4 4.5 73.8 8.5 43.4 12.5 26.8 16.5 18.6 20.5 13.6 4.6 69.0 8.6 45.6 12.6 25.4 16.6 20.2 20.6 14.8 4.7 79.0 8.7 43.4 12.7 23.0 16.7 18.0 20.7 12.8 4.8 85.0 8.8 47.2 12.8 25.4 16.8 16.6 20.8 16.6 4.9 87.4 8.9 42.4 12.9 30.2 16.9 17.0 20.9 15.6 5.0 73.6 9.0 43.6 13.0 23.4 17.0 16.8 21.0 15.6 5.1 80.0 9.1 39.4 13.1 28.4 17.1 17.2 21.1 12.6 5.2 81.2 9.2 37.6 13.2 30.8 17.2 17.8 21.2 13.6 5.3 75.4 9.3 37.6 13.3 30.6 17.3 15.8 21.3 14.8 5.4 74.2 9.4 41.8 13.4 22.8 17.4 16.2 21.4 13.0 5.5 73.6 9.5 39.2 13.5 21.6 17.5 21.8 21.5 17.6 5.6 77.4 9.6 32.6 13.6 21.4 17.6 16.8 21.6 12.2 5.7 70.8 9.7 34.2 13.7 23.4 17.7 17.4 21.7 14.0 5.8 73.4 9.8 32.0 13.8 21.8 17.8 17.8 21.8 14.0 5.9 69.2 9.9 32.2 13.9 25.6 17.9 16.2 21.9 15.2 6.0 75.8 10.0 36.2 14.0 21.8 18.0 18.8 22.0 16.8 6.1 79.6 10.1 27.8 14.1 25.4 18.1 15.6 22.1 16.2 6.2 88.0 10.2 30.0 14.2 26.0 18.2 15.0 22.2 16.4 6.3 101.4 10.3 35.4 14.3 27.6 18.3 15.4 22.3 20.0 6.4 102.2 10.4 29.2 14.4 34.8 18.4 17.0 22.4 19.0 6.5 105.2 10.5 29.8 14.5 44.2 18.5 15.0 22.5 18.6 6.6 115.0 10.6 26.6 14.6 45.0 18.6 16.6 22.6 19.2 6.7 106.8 10.7 23.8 14.7 39.2 18.7 16.6 22.7 14.4 6.8 109.6 10.8 22.4 14.8 38.0 18.8 16.6 22.8 12.4 6.9 108.2 10.9 26.8 14.9 33.0 18.9 17.6 22.9 10.4 7.0 139.6 11.0 25.8 15.0 27.8 19.0 16.8 23.0 11.2 7.1 181.8 11.1 24.0 15.1 25.6 19.1 12.4 23.1 12.2 7.2 217.0 11.2 29.4 15.2 23.4 19.2 18.0 23.2 12.4 7.3 228.6 11.3 23.6 15.3 22.8 19.3 17.8 23.3 10.6 7.4 221.0 11.4 25.4 15.4 18.2 19.4 14.6 23.4 10.6 7.5 205.6 11.5 21.0 15.5 23.4 19.5 17.8 23.5 9.0 7.6 162.2 11.6 24.6 15.6 19.6 15.0 23.6 13.8 7.7 63.6 11.7 24.0 15.7 22.2 19.7 17.4 23.7 12.6 7.8 59.0 11.8 23.0 15.8 17.6 19.8 18.0 23.8 11.4 7.9 57.4 11.9 23.2 15.9 19.8 19.9 14.2 23.9 11.4 24.0 11.0 实验注意事项 本实验使用的NaCl晶体是价格昂贵而易碎、易潮解的娇嫩材料，要注意保护：1） 平时要放在干燥器中；2） 使用时要用手套；3） 只接触晶体片的边缘，不碰它的表面；4） 不要使它受到大的压力（用夹具时不要夹得太紧）；5） 不要掉落地上结果与讨论：经过此次实验基本上了解了X射线的产生及在不同物质和相同物质下不同厚度的衰减程度，在这过程中X射线是电子发射极通电加热后发射电子经过高压回速后轰击钼原子产生，刚产生的时候是连续光谱，经过滤波片后变成单色光谱