物质是由原子组成的，原子由原子核和绕着原子核高速运行的电子组成，电子的运行有不同的轨道，外层轨道的电子能量较高，而内层轨道的电子能量较低。如图所示，假如有一种能量一次射线，其高于原子内层电子与原子核之间的结合能，这种射线与原子发生碰撞，就会驱逐一个内层电子脱离原子核的约束，逃离原子，而使原子的内层电子轨道出现一个空穴，这样整个原子体系便处于不稳定激发状。这时就会有一个外层电子自发地由能量高的外层跃迁到能量较低的内层空穴中去，电子自身的能量减小，而释放出一定的能量。这部分能量一般以射线的形式放出，即产生X射线荧光，也叫做二次X射线，其能量等于两个电子轨道之间的能量差。因此，其能量或波长是特定的，又叫特征X射线，与元素有一一对应的关系，它只与原子序数有关，而与一次入射的射线无关。其表达式为：λ=K(Z-S)-2
一次射线碰撞原子产生二次射线示意图
λ=K(Z-S)-2式中，
λ为二次x射线波长；Z为元素的原子序数；K、S为常数。
因此，如果要分析一种物质的元素组成及其含量，只要测量出二次射线的强度就可以知道元素的种类，而测量出X射线的强度，就可以对元素进行定量分析。这是X射线荧光光谱分析的基本原理。 |
