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1、練習(xí)六習(xí)題 1-2 解 6-1 某一練習(xí)六習(xí)題 1-2 解 6-1 某一X射線管發(fā)出的連續(xù)射線管發(fā)出的連續(xù)X光譜的最短波長為 0.0124光譜的最短波長為 0.0124nm，試問它 的 工 作 電 壓 是 多 少?解：依 據(jù) 公 式 ，試問它 的 工 作 電 壓 是 多 少?解：依 據(jù) 公 式 )(24.1kVVnm )kV100(0.01241.241.24)(nmkVV 答：它的工作電壓是 100 答：它的工作電壓是 100kV.6-2 莫塞萊的實驗是歷史上首次精確測量原子序數(shù)的方法 如測得某元素的.6-2 莫塞萊的實驗是歷史上首次精確測量原子序數(shù)的方法 如測得某元素的K X射線的波長為

2、0.068 5 射線的波長為 0.068 5 nm，試求出該元素的原子序數(shù) 解：由公式，試求出該元素的原子序數(shù) 解：由公式216)1(10246.0ZcVKHz；將值代入上式，Hz；將值代入上式，169816210246.00685.01010310246.00685.0)1(cZ=1780=1780 Z=43 即該元素為 43 號元素锝(Te).=43 即該元素為 43 號元素锝(Te).L 吸收限為 0.19nm，試問從釹原子中電離一個K1射線的強度為K2射線的兩倍 波長分別為：波長分別為：指在指在 K 層產(chǎn)生一個空穴需層產(chǎn)生一個空穴需 第六章習(xí)題 3,4 6-3 釹原子(Z=60)的K

3、電子需作多少功?6-4 證明：對大多數(shù)元素 第六章習(xí)題 5,6 參考答案 第六章習(xí)題 5,6 參考答案 6-5 已知鉛的已知鉛的K吸收限為吸收限為 0.014 1nm,K線系各譜線的線系各譜線的0.016 7nm(K)；0.0146nm(K)；0.0142nm(K),現(xiàn)請：現(xiàn)請：(1)根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出有關(guān)鉛的根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出有關(guān)鉛的 X 射線能級簡圖；射線能級簡圖；(2)計算激發(fā)計算激發(fā)L線系所需的最小能量與線系所需的最小能量與L 線的波長線的波長 分析要點分析要點:弄清弄清 K 吸收限的含義吸收限的含義.K 吸收限吸收限 1w w w.k h d a w.c o m課后答案網(wǎng)要能量要能量.即

4、即 K 層電子的結(jié)合能或電離能層電子的結(jié)合能或電離能.解解:(1)由已知的條件可畫出由已知的條件可畫出 X 射線能級簡圖射線能級簡圖.K K 所需的能量 所需的能量:K 層電子的電離能為層電子的電離能為:N M L K K K L (2)激發(fā)激發(fā) L 線系線系4keV9.781nm014.0Knm.keV24.1Khc 在在 L 殼層產(chǎn)生一個空穴相對于殼層產(chǎn)生一個空穴相對于 K 殼層所需的能量殼層所需的能量 keV93.84nm01.0K46nm.keV24.1KhcELLK L L=K-ELK=87.94 keV-84.93keV=3.01 keV 設(shè)設(shè)L 線的波長為線的波長為ML,則依題意

5、有則依題意有:在在 L 殼層產(chǎn)生一個空穴所需的能量殼層產(chǎn)生一個空穴所需的能量 ELK=K-為結(jié)合能為結(jié)合能.LKMKMLMLhchchcE 或或 2w w w.k h d a w.c o m課后答案網(wǎng)LKMKML111 0.116nmnm即有即有0146.00167.0MKLK0167.00146.0LKMKML即即L?射束在偏離射束在偏離 1向上產(chǎn)生一級衍射極大向上產(chǎn)生一級衍射極大 sin =sin120=線的波長為線的波長為 0.116nm.6-6 一束波長為一束波長為 0.54 nm 的單色光入射到一組晶面上，在與入射束偏離為的單色光入射到一組晶面上，在與入射束偏離為 120的方向上產(chǎn)生

6、一級衍射極大，試問該晶面的間距為多大解：由于入的方向上產(chǎn)生一級衍射極大，試問該晶面的間距為多大解：由于入20的方的方23 依據(jù)公式依據(jù)公式 sin2dn n=1 32 254.0nm 個靜止電子的最大能量為 10 keV，試求入射光子的能量 解：一個光子和一靜止的電子作用后其能量為 解得解得 d=0.312 nm 第六章習(xí)題 8 參考答案 6-7 在康普頓散射中，若入射光子的能量等于電子的靜止能，試求散射光子的最小能量及電子的最大動量6-8 在康普頓散射中，若一個光子能傳遞給一)cos1(1h （1）其中 2h0cmh 光子去的能量為電子獲得的能量 kEhh 依題意，如果電子獲得最大能量，則出

7、射光子的能量為最小，（1）式有最小值的條件是=由此可推得 max2122Ehhhhh1 3w w w.k h d a w.c o m課后答案網(wǎng) 由此可算出：hEE22maxmax hchEchE200m2m2max2max 2maxmax22)(2hhcmEEo 代入數(shù)據(jù) 511.010光E22光E102 試求質(zhì)子的康普頓波長 如反沖質(zhì)子獲得的能量為 5.7MeV，則入射光子的最小能量為多大?解：由康普頓波長定義 解之：E光光=55.9 keV=55.9 keV 第六章習(xí)題 9 參考答案 6-9 若入射光子與質(zhì)子發(fā)生康普頓散射，nmcmhc002426.051124.120 則 質(zhì)子的康普頓波

8、長為 fmcmhc0.00132109381.2432p 依 6-8 題公式 222)2(cmEEhhpmaxmax 可得出：6.54hMeV 6-10 康普頓散射產(chǎn)生的散射光子，再與原子發(fā)生相互作用，當(dāng)散射入射光子能量多么大，散射光子總不能再產(chǎn)生正不可能發(fā)生光電效應(yīng) 第六章習(xí)題 13、14 參考答案 第六章習(xí)題 13、14 參考答案 22s22p63s23p63d104s24p64d85sI，現(xiàn)，現(xiàn)角 60時，無論負電子偶試證明之 第六章習(xí)題 11,12 6-11 證明：光子與自由電子相碰，6-12 證明：在真空中不可能發(fā)生“光子一電子對”過程 6-13 已知銠已知銠(Z=45)的電子組態(tài)為

9、的電子組態(tài)為 1s請：請：(1)確定它的基態(tài)譜項符號；確定它的基態(tài)譜項符號；(2)用它的用它的KX射線作康普頓散射實驗，當(dāng)光子的散射角為射線作康普頓散射實驗，當(dāng)光子的散射角為60時，求反沖電子的能量時，求反沖電子的能量(已知已知K的屏蔽系數(shù)的屏蔽系數(shù)b=0.9)；4w w w.k h d a w.c o m課后答案網(wǎng)(3)在實驗裝置中用厚為在實驗裝置中用厚為 0.30cm的鉛屏蔽該射線 如果改用鋁代替鉛，的鉛屏蔽該射線 如果改用鋁代替鉛，5 電態(tài)電態(tài)3F4,3,2.找出基態(tài)找出基態(tài)3F4,再與再與s耦合耦合,得得4F9/為基態(tài)為基態(tài).（2）因為為達到同樣的屏蔽效果，需要用多少厚的鋁）因為為達到

10、同樣的屏蔽效果，需要用多少厚的鋁?(pb=52.5 cm-I；Al=0.76cm-1)解：（解：（1）電子組態(tài)中）電子組態(tài)中 4d85s1未填滿，所以為基態(tài)的電子組態(tài)未填滿，所以為基態(tài)的電子組態(tài) 4d25s l1=l2=2,l3=0 其原子態(tài)計算先其原子態(tài)計算先 2d子耦合子耦合,得出最低得出最低2.XK射線的能量為：射線的能量為：216)(10248.0bzhhK 9.0b 反 沖 電 子 的 能 量 為：反 沖 電 子 的 能 量 為：)cos1(1)cos1(KKhE 20cmhk 60 代入上式得代入上式得 eVEK384 3）由郎伯）由郎伯-比耳定律可得：比耳定律可得：用屏蔽時用屏蔽

11、時（Pb 10PbxeII （1）用用 Al 屏蔽時屏蔽時 20IAlxeI （2）2）式可得：）式可得：比較（比較（1）（）（21xxAlPb 其 中其 中 15.52cmPb 1765.0cmAl cm2/g 試問：為了使銅的 試問：為了使銅的K射線與鋅的射線與鋅的x1=0.3cm 得：得：x2=20.59cm 6-14 已知銅和鋅的已知銅和鋅的KX射線的波長分別為射線的波長分別為 0 015 39 nm，和，和 0 014 34 nm，鎳的，鎳的K吸收限為吸收限為 0.148 9 nm，它對銅和鋅的，它對銅和鋅的KX射線的質(zhì)量吸收系數(shù)分別為射線的質(zhì)量吸收系數(shù)分別為 48 cm2g和和 325 5w w w.k h d a w.c o m課后答案網(wǎng) 6K射線的相對強度之比提高射線的相對強度之比提高 10 倍，需要多厚的鎳吸收片倍，需要多厚的鎳吸收片?-比耳定律比耳定律 解：解：按朗伯按朗伯xxeIeII00 經(jīng)鎳吸收片吸收后，銅的強度經(jīng)鎳吸收片吸收后，銅的強度 1xeII480 鋅的強度鋅的強度 23250 xeII I0 所以所以 由于由于 I0=102773250480 xxxeeIeIII 2mg/cm31.8x 鎳的密度為鎳的密度為=8.9g/cm3 所以所以 x=9.3 m w w w.k h d a w.c o m課后答案網(wǎng)