式中h为普朗克常数，c为光速。代入常数值后，便得到 最小-c三124 m lev V(KV) (3.2) 如果一个电子射入物质后在发生有效碰撞（产生光量子）之前速度有所降低，则碰撞产生 光量子的能量就会减小。由于多种因素使得发生有效碰撞的电子速度可以从零到初速连续的取 值，因而出现了连续光谱，其波长自开始向长波长方向伸展。但是，量子论的这个解释并 不能给出能量从电子传递到光子的机制。 二 特征光谱 在连续光谱上会有几条强度很高的线光谱（图3-1），但是它只占X射线管辐射总能量的 很小一部分。特征光谱的波长和X射线管的工作条件无关，只取决于对阴极组成元素的种类， 是对阴极元素的特征谱线。 阴极射线的电子流轰击到靶面，如果能量足够高，靶内一些原子的内层电子会被轰出，使 原子处于能级较高的激发态。图3-2b表示的是原子的基态和K、L、M、N等激发态的能级图， K层电子被击出称为K激发态，L层电子被击出称为L激发态，依次类推。原子的激发态是 不稳定的，寿命不超过108秒，此时内层轨道上的空位将被离核更远轨道上的电子所补充，从 而使原子能级降低，这时，多余的能量便以光量子的形式辐射出来。处于K激发态的原子， 当不同外层的电子(L、M、N.层)向K层跃迁时放出的能量各不相同，产生的一系列辐射 统称为K系辐射。同样，L层电子被击出后，原子处于L激发态，所产生一系列辐射则统称 为L系辐射，依次类推。基于上述机制产生的X射线，其波长只与原子处于不同能级时发生 电子跃迁的能级差有关，而原子的能级是由原子结构决定的，因此，这些有特征波长的辐射将 能够反映出原子的结构特点，我们称之为特征光谱。 K态(K电子去除) K,招9时 高速电子 M壳层 L壳层 Kp K壳层 Kal L态1，电子去除) 佩子核 K壳层电子 M志(M电子去除) M Ma N态(N电子去除) L壳层电子 价电予去骗 中性原子 图3-2元素特征X射线的激发机理 元素的每条线光谱都是近单色的，衍射峰的半高宽小于0.01埃。参与产生特征X射线的 电子层是原子的内电子层，内层电子的能量可以认为仅决定于原子核而与外层电子无关，（外 层电子决定原子的化学性质和它们的紫外、可见光谱)，所以，元素的X射线特征光谱比较简 单，且随原子序数作有规律的变化，特征光谱只取决于元素的种类而不论物质处于何种化学或 物理状态。各系X射线特征辐射都包含几个很接近的频率。例如，K系辐射包含K1、K2和式中 h 为普朗克常数，c 为光速。 代入常数值后，便得到 1.24 1 () hc nm eV V KV λ最小 = = （3.2） 如果一个电子射入物质后在发生有效碰撞（产生光量子）之前速度有所降低，则碰撞产生 光量子的能量就会减小。由于多种因素使得发生有效碰撞的电子速度可以从零到初速连续的取 值，因而出现了连续光谱，其波长自λm 开始向长波长方向伸展。但是，量子论的这个解释并 不能给出能量从电子传递到光子的机制。 二 特征光谱 在连续光谱上会有几条强度很高的线光谱（图 3-1），但是它只占 X 射线管辐射总能量的 很小一部分。特征光谱的波长和 X 射线管的工作条件无关，只取决于对阴极组成元素的种类， 是对阴极元素的特征谱线。 阴极射线的电子流轰击到靶面，如果能量足够高，靶内一些原子的内层电子会被轰出，使 原子处于能级较高的激发态。图 3-2b 表示的是原子的基态和 K、L、M、N 等激发态的能级图， K 层电子被击出称为 K 激发态，L 层电子被击出称为 L 激发态，依次类推。原子的激发态是 不稳定的，寿命不超过 10-8 秒，此时内层轨道上的空位将被离核更远轨道上的电子所补充，从 而使原子能级降低，这时，多余的能量便以光量子的形式辐射出来。处于 K 激发态的原子， 当不同外层的电子（L、M、N…层）向 K 层跃迁时放出的能量各不相同，产生的一系列辐射 统称为 K 系辐射。同样，L 层电子被击出后，原子处于 L 激发态，所产生一系列辐射则统称 为 L 系辐射，依次类推。基于上述机制产生的 X 射线，其波长只与原子处于不同能级时发生 电子跃迁的能级差有关，而原子的能级是由原子结构决定的，因此，这些有特征波长的辐射将 能够反映出原子的结构特点，我们称之为特征光谱。 元素的每条线光谱都是近单色的，衍射峰的半高宽小于 0.01 埃。参与产生特征 X 射线的 电子层是原子的内电子层，内层电子的能量可以认为仅决定于原子核而与外层电子无关，（外 层电子决定原子的化学性质和它们的紫外、可见光谱），所以，元素的 X 射线特征光谱比较简 单，且随原子序数作有规律的变化，特征光谱只取决于元素的种类而不论物质处于何种化学或 物理状态。各系 X 射线特征辐射都包含几个很接近的频率。例如，K 系辐射包含 Kα1、Kα2和 图 3‐2 元素特征 X 射线的激发机理