材料测试技术第一章习题答案

2.计算当管电压为50kV时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。

解：由eU=mv2, 得v===1.33×108m/s

E k=eU=1.6×10-19×50×103=8×10-15J

由eU=，得=hc/eU==0.248×10-10m=0.0248nm

E max=E k=8×10-15J

3. 分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？

（1）用CuKα X 射线激发CuKα荧光辐射；

（2）用CuKβ X 射线激发CuKα荧光辐射；

（3）用CuKα X 射线激发CuLα荧光辐射；

答：CuKα X射线可以激发CuLα荧光辐射。

因为:

Cu的K层电子的逸出功W K＝8979eV，对应的吸收限为λk=0.138nm。

Cu的LⅢ层电子的逸出功W LⅢ＝933eV，对应的吸收限为λLⅢ=1.33nm。

CuKα射线的λ＝0.154nm，

CuKβ射线的λ＝0.139nm，

产生荧光辐射的条件是入射X射线的能量大于电子的逸出功，

对K系电子，即λ≤λk，

又CuKα和CuKβ都大于λk，小于λL

Ⅲ

∴CuKα和CuKβ射线不能激发CuKα荧光辐射，可以激发CuLα荧光辐射。

5. 计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数（假设空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧，空气的密度为1.29×10-3 g/cm3）?

解：查表（附录2）知：

N对Cr Kα 的质量吸收系数μm1=27.7cm2/g,

O对Cr Kα 的质量吸收系数μm2=40.1cm2/g,

于是，空气对Cr Kα 的质量吸收系数

μm=W1μm1+ W2μm2

=0.8×27.7+0.2×40.1 =30.18 cm 2/g

线吸收系数μ=μm ×ρ=30.18×1.29×10-3=3.89×10-2 cm -1

6.为使CuK α线的强度衰减1/2，需要多厚的Ni 滤波片？ 解：查表知：Ni 对Cu K α 的质量吸收系数μm =49.2cm 2/g ，

由I x =I 0e -μm ρx ,得x=ρμI I ln m 0x

-，代入相应数值，解得， X=90.82.9421

ln ?-=0.00158cm