X射线吸收边及其特征

1.X射线吸收谱　元素的吸收谱由几个宽而很确定的特征吸收峰组成，这些吸收峰的波长是元素的特征，很大程度上与其化学状态无关。在X射线吸收光谱上，当波长在某个值时，质量吸收系数发生突变，有明显的不连续性，叫作“吸收限”或“吸收边”。它是一个特征X射线谱系的临界激发波长。

图7-4　X射线吸收和光学吸收的比较

图7-4是钼元素的质量吸收系数μm与波长λ之间的关系图。当X光子的能量恰好能激发Mo原子中K层电子时，即波长略小于Mo的K吸收限时，则入射的X射线大部分被吸收而产生次级X射线，这时μm最大。波长继续增大，能量不足以激发K层电子，因此吸收减小，μm变小。L吸收限是入射X射线激发L层电子而产生的，由于L层有三个亚能级，所以有三个吸收限（λLⅠ，λLⅡ，λLⅢ）。依此类推，M层有5个、N层有7个吸收限，能级越接近原子核，吸收限的波长越短。(www.xing528.com)

2.X射线吸收和光学吸收的比较　X射线吸收和光学（可见光、紫外光、红外光）吸收的本质区别在于这两种吸收分别发生在原子的内层轨道和外层轨道上。因此，它们的吸收光谱也完全不同。

（1）光学的吸收光谱和发射光谱是互补的。前者为黑线或黑带，后者为在相同波长处的亮线或亮带。这是由于光学吸收是将外层轨道电子提高到较高的能级上，这种共振激发所需吸收的光子能量精确地等于激发态电子返回它的初始能级时放出的能量。

而X射线吸收随波长增加而逐渐增加，在短于发射线的波长处陡然下降，然后再逐渐上升。这是由于X射线吸收是将外层电子驱出原子之外。图7-4表示了X射线吸收和光子吸收的差别。

（2）与光学吸收不同，X射线吸收与元素的化学状态基本无关。质量吸收系数是化学元素的一种原子属性，与物质的化学状态及物理状态无关。例如，气体HBr与固体NaBr中的Br元素的μm值是相同的。