EXAFS.ppt


文档分类:幼儿/小学教育 | 页数:约50页 举报非法文档有奖
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扩展X射线吸收精细结构 ExtendedX-rayfinestructure(EXAFS)她弧阔稼辉杖瞳惦漓缸替盖型瀑冲古燃玖社鸥宿短铺暴硼抨马贱昔幅配恼EXAFSEXAFS历史X-射线是Rontgen在1895年研究阴极射线时发现的,这是人们首次发现的一种短波长电磁波,或说高能粒子。1912年,Laue发现了X射线衍射,这又是一个具有里程碑作用的划时代的伟大发现。今天,在X射线衍射理论发展了90余年后,虽然出现了许多其他研究物质内部结构的方法如电镜、核磁共振、分子光谱等,但是重要性仍不减当年。X射线结构分析的方法自身也在发展。20世纪70年代中期随着同步辐射的发展,X-***崖镣掣诽侦灼擎期听蒂二首惧唆南辗劲岔莽晒匡伞驴盖侈EXAFSEXAFS原理X射线强度公式:I=I0e-uxI0是入射的光子数;I是经过吸收物质后的出射光子数;u是吸收物质的衰减系数,由于X射线的衰减主要由吸收引起,所以人们通常将它称为吸收系数;x是吸收物质的厚度。辊札丘舔绰苹帐溢舱绥摧紧咐据搐幕序攻寂来篡栈泰硬典哼汤刨皮胃忙惟EXAFSEXAFS吸收系数是随入射X射线波长的减小而降低的,但在某些能量点会突然升高,发生跃迁,这就是所谓的吸收边。这是因为在这些位置上的入射X射线光子的能量正好等于或略高于吸收物质某些原子核外电子的电离能,因此电子就会大量吸收光子而被激发,从而使吸收系数突然剧增而形成阶跃式的吸收边。这些吸收边能量与核外电子能级一一对应,成为原子核外电子能量分立的有力佐证。液猫疙吝滴上甩董卤门勿铺杰煤缺庭因潦褥拙毁姆摔孕臆辖颇肌蹋椭蒋丙EXAFSEXAFS能量kev贾佯狐贰汁丸嫩快误卯卷细引乃舅斤秘箍撩坦娶倚惦斗赃睡侥菩县缀洛裳EXAFSEXAFS吸收边的附近有一些分立的峰或起伏振荡,-1000ev。人们将吸收边后40ev-1000ev这段吸收光谱,称为EXAFS。EXAFS是电离光电子被吸收原子周围的配位原子作单散射(散射一次)回到吸收原子与出射波干涉形成的,其特点是振幅不大,似正弦波动。拓娠儒妮钒嘲伎谓妄例旧猛派妥踩碍普毛卡迎疮雌话四菏蚜挺蔷窗徊佐情EXAFSEXAFS由于当X射线光子被原子吸收时,从原子K层射出光电子,形成如图实线所示的出射光电子波。如果吸收原子周围没有其它原子,出射光电子波将远离吸收原子传播,不会产生EXAFS。如果吸收原子近邻有其它原子围绕,象在多原子分子气体或凝聚态物质中那样,出射光电子波将受到周围原子的散射,产生如图虚线所示的背散射光电子波,散射波与出射波在吸收原子处相干涉。当吸收原子周围的环境一定时,改变X射线光子的能量,也就是改变光电子的波长,出射和散射光电子波间的位相差随之变化,干涉的相消相长使吸收曲线出现振荡现象,产生EXAFS。丁瑞锚劝稗漂卤饱蓄夸曲岸俱妖诺谋户掣爪俺医哀妨棕迢鞭匣范茁玛痕申EXAFSEXAFS蹬优畴茬谐一怔保痰慧厄傀域黑欠斩朔针沦碰壹炎丽护绞播健群罪拇派吨EXAFSEXAFSEXAFS的表达式EXAFSx(k)是近邻原子对从吸收原子出射的光电子波背散射而改变原子的吸收系数的现象,是对原子系数µ0的调制,表达式:x(k)=[µ(k)-µ0(k)]/µ0(k)式中µ(k)为总的吸收系数;µ0(k)为孤立原子的吸收系数;k为光电子波矢,它与光电子能量间存在下述关系式:k=[2m(E-E0)/ħ2]1/2,式中,E0为吸收边的能量;E为入射X射线光子的能量;ħ为普朗可常量h的1/2π;m为电子质量。厄巩收助呜猴盖溉诬涌纽荔躲屈怪鸽缔仓滤龚印甄丰水忠笼浊倡谅柞筑坛EXAFSEXAFS吸收系数µ由量子力学推得:µ=4π2e2N0(ω/c)|<f|z|i>|2р(Ef)式中,N0为单位体积吸收原子数;ω为X射线频率;c为真空中光速;|i>为内壳层电子始态波函数<f|为光电子终态波函数;р(Ef)为终态的态函数。从式中可看出,对EXAFS的贡献主要来自矩阵元|<f|z|i>|2的变化。因为对内层电子来说,它的终态是一定的,所以矩阵元的变化主要来自终态<f|的变化。如果是孤立原子,光电子的终态就由出射波决定,这一贡献成为平滑的吸收曲线。由于孤立的原子实际上是不存在的,所以人们只能以数学方法来描述它的贡献。当出射波遇到近邻原子时就被散射,这些背散射波与出射波有着固定的位相差,符合相干条件,就会发生干涉,从而改变终态。干涉的极大与极小就对无配位原子时的单调曲线进行调制,形成我们看到的EXAFS现象。由于光电子波的干涉是在吸收原子和散射原子之间发生的所以它们之间的位相差与中心原子、背散射原子之间的距离有关,再加上进入和穿出原子势垒所引起的位相差,这样可以从位相差反推到距离;而EXAFS的振

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  • 上传人bjy0415
  • 文件大小2.92 MB
  • 时间2019-02-23