X선 회절 및 흡수 실험

소개

현대물리실험

bragg 반사 실험

x-선 흡수실험

목차

X-선의 흡수
실험목적
데이터분석방법
결과 및 통계, 오차 , 원인설명

본문내용

실험목적
흡수체의 두께에 따른 엑스선의 감쇠를 고찰해보고 감쇠에 대한 Lambert의 법칙을 증명한다. 또한 흡수 물질에 따른 엑스선의 감쇠를 고찰해 보고 감쇠가 파장에 따라 다름을 확인한다.

데이터분석방법
엑스선의 감쇠란 이 방사선이 물질을 통과할 때 나타나는 선속의 감속현상을 말한다. 이 감쇠는 주로 두 현상, 즉 산란과 흡수에 기인한다. 산란과 흡수는 서로 다른 물리현상이지만 엑스선이 쪼여지는 물체는 흔히 그러나 옳지 않게 흡수체라 일컬어지며 보다 정확한 표현은 감쇠체라 할수 있다.
흡수체의 원자에서 일어나는 엑스선 입자의 산란은 이 방사선의 방향을 바꾸어 놓는다. 이현상은 원 방향으로 향하는 선속을 감소시킨다. 이 산란현상은 탄성적일 수도 있고 그 반대로 에너지의 손실 혹은 파장의 변화를 수반할 수도 있다.
흡수현상이 일어나는 경우에는 엑스선 입자의 모든 에너지가 피사 물질의 원자 혹은 분자에 들뜸 혹은 이온화에너지로 완전히 전달된다.
를 흡수체앞에서의 원 계수율 (단위시간당 측정되는 엑스선 입자의 수) 이라 하고 R을 흡수체를 통과한 후의 계수율이라 하면 방사선의 투과를 정량화하여 흡수체의 투과도를 아래와 같이 나타낼 수 있다.

소위 흡수체의 투과도가 클수록 흡수력이 낮다고 할 수있다.
투과도는 흡수체의 두께와 밀접한 관련이 있다. 입사방사선의 특성이 감쇠에도 불구하고 바뀌지 않는다고 가정하면 흡수체 두께 x가 dx만큼 바뀌는 경우 투과도 T도 dT만큼 바뀌게 된다. 투과도의 상대적인 변화는 두께의 절대적 변화와 아래와 같이 관련되어 있다

비례상수 μ는 선형감쇠계수라 한다.
x=0인 경우 투과도 T=1이어야 하므로 위의 미분방정식을 적분하면 아래의 근이 주어진다.

이 관계식이 lambert의 감쇠법칙이라 한다. 실험을 통해 데이터를 얻고 위관계식을 이용하여 Lambert의 감쇠법칙을 입증한다.

결과 및 통계, 오차 , 원인설명

참고자료

· http://physics.ssu.ac.kr/images/mordern/xrayabsorp.pdf
· origin
· http://physics.ssu.ac.kr/images/mordern/bragg.pdf
· origin