标识(特征)X射线谱,当冲击物质的带电质点或光子的能量足够大时,物质原子内层的某些电子被击出,或跃迁到外部壳层,或使该原子电离,而在内层留下空位。然后,处在较外层的电子便跃入内层以填补这个空位。这种跃迁主要是电偶极跃迁,跃迁中发射出具有确定波长的线状标识X 射线谱。式中εn2和εn1分别是原子系统初态和终态的能量。标识X射线谱通常按发生跃迁的电子状态来分类。电偶极跃迁必须满足选择定则:Δn0,ΔЛ=±1和Δj=±1,0(除j=0→0的跃迁外),其中n、Л、j分别表示主量子数,轨道角动量量子数和总角动量量子数。用K、L、M、N……表示主量子数n=1、2、3、4……壳层的能级,当n=2的电子跃迁到n=1壳层时,所发射出的辐射称Kα系;n=3的电子跃迁到n=1壳层时,其辐射称Kβ系。 n=3的电子跃迁到n=2壳层所发射出的辐射为Lβ系;n=4的电子跃迁到n=2壳层时,其辐射称Lα系。……同理类推可得M系、N系……等标识 X射线谱。经常遇到的是强度大的K系和L系标识X 射线谱。由于能级劈裂,各系谱线由几条相近的波长所组成,如Kβ系由双线所组成,双线的波长差为0.004±0.001┱,Z愈大,相差愈小,λ与λ的强度比约为2:1。物质原子外层的电子状态,也会影响内层电子的能级,因此发射谱还存在着精细结构。X射线吸收谱,X射线通过试样时,其强度随线吸收系数μ和试样厚度t按指数衰减I-I0e-μt。质量吸收系数μm=μ/ρ=σm+τm这里ρ为试样的密度;σm是散射吸收系数,是表示相干(汤姆孙)散射和非相干(康普顿)散射过程的结果;τm为光电吸收系数,它是由于内光电效应的结果。在0.5~500┱波长范围,τm起主要作用,σm实际上完全由相干散射所决定,其数值约为0.2cm2/g。这里A是原子量,当(λZ)从8变到1000,ψ(λZ)从0.05线性地增加到 0.5。对于每一种元素,在某一严格确定的波长,μm发生突变。这种μm的跳跃变化,是由于辐射光子的能量增加到一定程度,能够激励正常态的内层电子。如果被激励的是K层电子,得到K系吸收限λK;如果被激励的是L层电子得到L系吸收限λL。在吸收限之上,随着入射光子能量的增加,吸收曲线上出现振荡起伏变化的小峰。当能量大于吸收限1keV时,吸收系数单调下降。能量大于吸收限5~30eV,称近吸收限区,这一区域与原子能级和四周原子有关。高于吸收限30