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【海怀检测分享】吸收边是什么?
2024-07-12 14:46:49

  在物理学和材料科学中,“吸收边”(Absorption Edge)通常指的是当入射辐射(如X射线或伽马射线)的能量达到足以激发某个原子轨道电子至连续态或使其脱离原子时,材料对该辐射的吸收系数急剧增加的现象。这个能量阈值对应于特定原子的特定电子跃迁,因此每个元素都有其独特的吸收边,这与元素的电子结构有关。

  吸收边在X射线光谱学中尤为重要,尤其是X射线吸收精细结构(XAFS,X-ray Absorption Fine Structure)和X射线吸收近边结构(XANES,X-ray Absorption Near Edge Structure)分析中。XANES和XAFS技术可以提供关于材料中元素的局部化学环境、配位数、键长和键角等信息。

  XANES 和 XAFS 的解释:

  XANES:在吸收边附近,X射线吸收谱会显示出一系列特征峰,这些峰与材料中元素的电子结构相关,可以用来确定元素的氧化态、配位环境等。

  XAFS:XAFS关注的是吸收边之后的谱线细节,可以提供关于原子间距离、原子类型和数量的信息,从而揭示材料的局部几何结构。吸收边的位置与元素的原子序数紧密相关,因为原子序数决定了电子能级的结构。例如,对于铁(Fe)来说,其L_III吸收边大约位于711 eV,而K吸收边大约位于7112 eV。这些吸收边的存在使得X射线吸收光谱成为一种强有力的工具,用于研究各种材料,包括固体、液体和气体中的元素组成和化学状态。

  在实际应用中,吸收边的概念还被广泛应用于医学成像(如CT扫描)、材料科学、环境科学和地质学等领域,用以解析复杂体系的组成和结构。