x光是什么原理现代x光物理原理(Elements of Modern X-ray Physics)

新闻资讯2026-04-23 15:45:29

目录

译者序言
作者为中译本的致辞
第二版序言
第一版序言
第一版致谢
使用指南

1X射线及其与物质相互作用
1.1X射线:波和光子
1.2散射
1.2.1单个电子
1.2.2单个原子
1.2.3单个分子
1.2.4晶体
1.2.5一个自由电子的康普顿散射
1.3吸收
1.4折射和反射
1.5相干性
1.6磁相互作用
1.7深入阅读材料

2X光源
2.1早期的历史和X光管
2.1.1X光源的早期历史
2.1.2标准的X光管和旋转阳极X光源
2.2同步辐射介绍
2.2.1同步辐射
2.2.2X光束的特征:亮度
2.3从圆弧轨道发出的同步辐射
2.3.1多普勒效应和同步辐射的自然张角
2.3.2同步辐射的特征频率
2.3.3辐射通量,功率和频谱
2.3.4举例:ESRF的弯铁辐射
2.3.5小结:弯铁辐射
2.4波荡器的辐射
2.4.1波荡器的参数
2.4.2本征波长λ1
2.4.3高次谐波
2.4.4单色度和角度准直度
2.4.5螺旋型波荡器
2.4.6发射度和衍射极限
2.4.7波荡器亮度
2.4.8总结:波荡器辐射
2.5扭摆器辐射
2.6自由电子激光
2.7紧凑型光源
2.8相干体积和光子简并度
2.9深入阅读材料
2.10习题

3界面的折射和反射
3.1折射,散射过程中的相移
3.2折射率和散射长度密度
3.3包含吸收的折射率
3.4X射线区的斯涅耳定律和菲涅耳等式
3.5均匀平板的反射
3.6多层膜的镜面反射
3.6.1运动学近似
3.6.2Parratt严格迭代方法
3.7有梯度界面的反射率
3.8粗糙界面和表面
3.8.1菲涅耳反射率的极限情况
3.8.2无关联的表面
3.8.3关联表面
3.9反射率研究举例
3.9.1朗缪尔膜
3.9.2液晶的自由表面
3.10X射线光学
3.10.1X光折射光学
3.10.2曲面镜
3.11深入阅读材料
3.12习题

4运动学散射I:非晶态材料
4.1两电子体系
4.1.1两电子体系
4.1.2方向平均
4.2一个原子的散射
4.2.1弹性散射和原子形状因子
4.2.2非弹性散射
4.3一个分子的散射
4.4液体和玻璃体的散射
4.4.1径向分布函数
4.4.2液体的结构因子
4.4.3过冷液体的结构
4.5小角X光散射(SAXS)
4.5.1孤立颗粒的形状因子
4.5.2长波极限:Guinier分析
4.5.3短波极限:Porod分析
4.5.4形状因子随颗粒形状的变化
4.5.5多分散性
4.5.6颗粒间相互作用
4.5.7胶束到囊泡转变的动力学
4.6深入阅读材料
4.7习题

5运动学散射II:晶体序
5.1晶体的散射
5.1.1晶体结构:晶格和基元
5.1.2散射振幅的分解
5.1.3劳厄条件
5.1.4倒格子
5.1.5劳厄和布拉格条件的等价性
5.1.6一维、二维和三维中的对晶格求和
5.1.7晶胞结构因子
5.1.8Ewald球面
5.2准周期结构
5.2.1被非公度调制的晶体
5.2.2准晶
5.3晶体截断棒
5.4晶格振动,德拜沃勒因子和TDS
5.5小晶粒的散射强度
5.5.1洛伦兹因子
5.5.2消光
5.5.3吸收效应:延展面几何设置
5.5.4二维下的洛伦兹因子
5.6运动学散射的应用
5.6.1粉末衍射
5.6.2纤维的衍射
5.6.3二维晶体学
5.7深入阅读材料
5.8习题

6完美晶体的衍射
6.1单原子层:反射和透射
6.2少数层原子的运动学反射
6.3达尔文理论和动力学衍射
6.3.1基本差分方程
6.3.2分离T场和S场
6.3.3T场和S场的尝试解
6.3.4振幅反射率,S0/T0
6.4达尔文反射率曲线
6.4.1达尔文宽度
6.4.2消光深度
6.4.3积分强度
6.4.4驻波
6.4.5高阶反射
6.4.6吸收效应
6.4.7非对称式布拉格构型
6.5杜蒙德图
6.5.1一块晶体
6.5.2以对称式布拉格构型排布的两块晶体
6.6深入阅读材料
6.7习题

7光电吸收
7.1孤立原子的X射线吸收
7.1.1自由电子近似
7.1.2优于自由电子近似的方法
7.2EXAFS和近边结构
7.2.1实验考虑
7.2.2理论概述
7.2.3实例:CdTe纳米晶体
7.3X射线二向色性
7.4角分辨光电子能谱
7.5深入阅读材料
7.6习题

8共振散射
8.1强迫的带电振子
8.1.1色散修正:实部和虚部
8.1.2总散射截面
8.1.3色散修正与折射率
8.1.4吸收截面
8.2原子作为振子的一个集合
8.3KramersKronig关系
8.4对f′的数值估算
8.4.1简单模型
8.4.2更实际的方法
8.5Friedel定律的失效和Bijvoet对
8.5.1实例:ZnS中的绝对极化方向
8.5.2手性晶体的Bijvoet实验
8.6晶体学中的相位问题
8.6.1MAD方法
8.7量子力学描述
8.8深入阅读材料
8.9习题

9X光成像
9.1X光成像简介
9.2吸收衬度成像
9.2.1造影和断层成像术
9.2.2显微术
9.2.3举例:X射线透射显微术
9.3相衬成像
9.3.1自由空间传播
9.3.2光栅干涉法
9.4相干散射成像
9.4.1相干光束和散斑图案
9.4.2通过过采样获取相位
9.4.3举例:金的纳米颗粒成像
9.5全息照相术
9.6深入阅读材料
9.7习题

附录
附录A散射与吸收截面
附录B经典电偶极辐射
附录C电磁场量子化
附录D高斯统计
附录E傅立叶变换
附录FX射线与中子的比较
附录GMATLAB 计算机程序
附录H习题答案及提示

参考文献
索引
符号表
物理常数表
· · · · · · (收起)