题目
X射线光谱分析中,通常采用的分光器是A. 光栅B. 晶体C. 棱镜D. 棱镜+光栅
X射线光谱分析中,通常采用的分光器是
A. 光栅
B. 晶体
C. 棱镜
D. 棱镜+光栅
题目解答
答案
B. 晶体
解析
本题考查X射线光谱分析中分光器的选择,需结合不同分光器的原理及X射线的特性分析:
关键知识点
X射线的波长范围通常在0.01~10 nm(短波),其光子能量高,与物质相互作用时以衍射为主(而非可见光的折射/反射)。分光器的核心作用是将不同波长的X射线分离,需匹配X射线的波长特性。
选项分析
- A. 光栅:主要用于可见光/紫外光的分光,利用光的衍射和干涉原理。但X射线波长极短,光栅的光栅常数(刻线间距)难以与X射线波长匹配,衍射效率极低,不适用。
- B. 晶体:晶体的原子排列具有周期性(晶格常数~0.1 nm,与X射线波长相当),可作为X射线的衍射光栅。根据布拉格方程 $2d\sin\theta = n\lambda$,不同波长的X射线会在不同衍射角θ处衍射,从而实现分光。这是X射线光谱分析(如X射线衍射、荧光光谱)的核心分光原理,正确。
- C. 棱镜:利用光的折射原理分光,适用于可见光/红外光(波长较长)。但X射线光子能量高,折射率接近1,折射角极小,无法有效分光,不适用。
- D. 棱镜+光栅:棱镜和光栅均不适用于X射线,组合后也无法解决X射线的分光问题,错误。