1、 1895年德國物理學家倫琴用克魯斯克管年德國物理學家倫琴用克魯斯克管的陰極射線作實驗，偶然發現附近桌上的熒的陰極射線作實驗，偶然發現附近桌上的熒光屏上發出了光，倫琴用一張黑紙擋住管子，光屏上發出了光，倫琴用一張黑紙擋住管子，熒光仍存在，而用一片金屬板就擋住了，他熒光仍存在，而用一片金屬板就擋住了，他稱這種射線為稱這種射線為 X 射線。射線。 歷史上第一張歷史上第一張X射線照片，就是倫琴拍攝他夫人手的照射線照片，就是倫琴拍攝他夫人手的照片。由于片。由于X射線的發現具有重大的理論意義和實用價值，射線的發現具有重大的理論意義和實用價值，倫琴倫琴于于1901年獲得首屆諾貝爾物理學獎。年獲得首屆諾貝爾

2、物理學獎。11.5 X 射線衍射射線衍射倫琴，倫琴， 18451923，德國維爾茨堡大學，德國維爾茨堡大學校長，物理所所長。校長，物理所所長。 倫琴夫人看了照片后害怕地說：這簡直象魔鬼的手。倫琴夫人看了照片后害怕地說：這簡直象魔鬼的手。盡管他們一個個西裝盡管他們一個個西裝革履，裙帶飄香，但革履，裙帶飄香，但內部結構都是這副德內部結構都是這副德行。行。當時的廣告當時的廣告倫琴的實驗室倫琴的實驗室 1901年，年，倫琴倫琴成為第一成為第一位諾貝爾物理學獎獲得位諾貝爾物理學獎獲得者。者。 X射線的發現為諸多科學領域提供了一種行之有效的研射線的發現為諸多科學領域提供了一種行之有效的研究手段。究手段。

3、70年代問世的計算機年代問世的計算機X射線斷層掃描成像術射線斷層掃描成像術(CT)，是是X射線應用的新發展。射線應用的新發展。 K是發射電子的熱陰極，是發射電子的熱陰極，P P是陽極，或對陰極。兩極之間加是陽極，或對陰極。兩極之間加數百萬伏高電壓，陰極發射的電子，在強電場作用下加速，數百萬伏高電壓，陰極發射的電子，在強電場作用下加速，高速電子撞擊陽極，就從陽極發射出一種穿透性很強的射高速電子撞擊陽極，就從陽極發射出一種穿透性很強的射線稱線稱射線射線1E2EX 射線射線冷卻水冷卻水PKnm)1004. 0(1. X 射線是波長很短的穿透力很強的電磁波，射線是波長很短的穿透力很強的電磁波，nm10

4、1022波長約2. X射線射線兩種兩種產生機制產生機制1-連續譜連續譜-軔制輻射軔制輻射-高能電子打到靶上后，高能電子打到靶上后，電子受原子核電場的作用而速度驟減，電子的動能轉換電子受原子核電場的作用而速度驟減，電子的動能轉換成成 X 光光能能2-特征譜特征譜-光譜不連續光譜不連續-高能電子將原子內高能電子將原子內層的電子激發出來，當外層電子到內層填補時，輻射出層的電子激發出來，當外層電子到內層填補時，輻射出 X 射線射線 X射線是是一種電磁波，于是想通過光柵來觀察它的衍射射線是是一種電磁波，于是想通過光柵來觀察它的衍射現象，但實驗中并沒有看到衍射現象。原因是現象，但實驗中并沒有看到衍射現象。

5、原因是X線的波長太短，線的波長太短，只有只有0.1nm 量級。量級。 要分辯要分辯X射線的光柵也要在射線的光柵也要在 nm 量級才行。因此量級才行。因此倫琴倫琴未發現未發現X射線的衍射現象。射線的衍射現象。 人們想到了晶體。因為晶體有規范的原子排列，且原子間人們想到了晶體。因為晶體有規范的原子排列，且原子間距也在距也在nm 量級。是天然的三維光柵。量級。是天然的三維光柵。19121912年德國物理學家勞厄想到了年德國物理學家勞厄想到了這一點，去找普朗克老師，沒得這一點，去找普朗克老師，沒得到支持后，去找正在攻讀博士的到支持后，去找正在攻讀博士的索末菲，兩次實驗后終于做出了索末菲，兩次實驗后終于

6、做出了X X射線的衍射實驗。射線的衍射實驗。馮馮勞厄用晶體拍攝出勞厄用晶體拍攝出X射線衍射照片。由于晶體的晶格常數約射線衍射照片。由于晶體的晶格常數約10nm，與，與 X 射線波長接近，衍射現象明顯。射線波長接近，衍射現象明顯。單晶片單晶片X X射線射線照相底片照相底片勞厄于勞厄于1914年獲諾貝爾物理學獎。年獲諾貝爾物理學獎。1913年英國布喇格父子年英國布喇格父子W.H .bragg .W.LBragg)建立了一個公建立了一個公式式-布喇格公式。不但能解釋勞厄斑點，而且能用于對晶體結布喇格公式。不但能解釋勞厄斑點，而且能用于對晶體結構的研究。構的研究。父父-亨利亨利 布拉格布拉格子子-勞倫

7、斯勞倫斯 布拉格布拉格 布喇格父子認為當能量很高的布喇格父子認為當能量很高的X射線射到晶體各層面的原射線射到晶體各層面的原子時，原子中的電子將發生強迫振蕩，從而向周圍發射同頻率子時，原子中的電子將發生強迫振蕩，從而向周圍發射同頻率的電磁波，即產生了電磁波的散射，而每個原子則是散射的子的電磁波，即產生了電磁波的散射，而每個原子則是散射的子波波源；勞厄斑正是散射的電磁波的疊加。波波源；勞厄斑正是散射的電磁波的疊加。由于父子二人在由于父子二人在X射線研究晶體結構方面作出了巨大貢獻，于射線研究晶體結構方面作出了巨大貢獻，于1915年共獲諾貝爾物理學獎。年共獲諾貝爾物理學獎。晶體是由彼此相互平行的晶體是由彼此相互平行的原子層構成。各晶面間距原子層構成。各晶面間距離稱為晶面間距，用離稱為晶面間距，用d d表表示。示。稱其為晶格常數。稱其為晶格常數。設X 射線射到晶面時與晶射線射到晶面時與晶面夾角為面夾角為 , , 稱為掠射角。稱為掠射角。dABE X射線經兩晶面反射產生干涉，兩束光的光程差為：射線經兩晶面反射產生干涉，兩束光的光程差為：EBAE加強加強布拉格公式布拉格公式sin2d, 3 , 2 , 1sin2kkd1）已知晶格常數，求波長，分析）已知晶格常數，求波長，分析X射線光譜射線