X射線(xiàn)管產(chǎn)生的X射線(xiàn)，其波長(zhǎng)分布相當(dāng)復(fù)雜。這些射線(xiàn)可以根據(jù)波長(zhǎng)特性分為兩大類(lèi)：連續(xù)光譜和特征光譜（如圖1.4所示）。特征光譜僅與靶材料中的元素成分相關(guān)。這兩種類(lèi)型的射線(xiàn)是由不同的物理機(jī)制產(chǎn)生的：當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊陽(yáng)極靶時(shí)，與靶原子發(fā)生碰撞并突然減速，這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生輻射，即韌致輻射（也被稱(chēng)為剎車(chē)輻射）。這種輻射的波長(zhǎng)從某個(gè)最短波長(zhǎng)開(kāi)始，連續(xù)地向長(zhǎng)波方向擴(kuò)展，從而形成了連續(xù)譜。另一方面，高速電子與靶原子的碰撞也可能導(dǎo)致靶原子電離并被激發(fā)到更高的能級(jí)。當(dāng)這些激發(fā)態(tài)的原子回到基態(tài)時(shí)，會(huì)釋放出具有特定能量的光子，即產(chǎn)生特征光譜（或稱(chēng)為線(xiàn)光譜）。

1.1 ◇ 連續(xù)光譜 

連續(xù)光譜，也被稱(chēng)為“白色"X射線(xiàn)，涵蓋了從短波限λ0開(kāi)始的所有波長(zhǎng)范圍。其強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的變化而連續(xù)調(diào)整，從短波限開(kāi)始，隨著波長(zhǎng)的增加，強(qiáng)度迅速攀升至一個(gè)峰值后逐漸減弱，最終趨近于零（如圖1.4所示）。連續(xù)光譜的短波限λ0僅與X射線(xiàn)管的工作高壓相關(guān)。對(duì)于衍射分析用的X射線(xiàn)管，其額定工作高壓通常為50kV（或60kV）。

盡管目前尚無(wú)簡(jiǎn)單的理論能全面清晰地解釋連續(xù)光譜的變化現(xiàn)象，但 quantum theory can provide some understanding. 該理論指出，當(dāng)能量為eV的電子與物質(zhì)發(fā)生碰撞并產(chǎn)生光量子時(shí)，光量子的能量不會(huì)超過(guò)電子的能量。因此，輻射必然存在一個(gè)頻率上限ν0，即短波限λ0。運(yùn)動(dòng)速度最快的電子在撞擊靶時(shí)所具有的能量可表示為EeV，其中e為電子電荷，V為外加電壓。根據(jù)電磁波能量與其頻率的關(guān)系（式1.1），以及普朗克常數(shù)h的存在，我們可以推導(dǎo)出此頻率上限值。

式1.1表達(dá)的關(guān)系中，C代表光速。若外加電壓V以伏特為單位，波長(zhǎng)λ以?為單位，則短波極限λ0可表示為：

對(duì)于峰值電壓為40kV的X射線(xiàn)管，其短波限λ可表示為：

這一結(jié)果已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。同時(shí)，連續(xù)光譜強(qiáng)度最大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λmax與λ0之間存在近似關(guān)系。

在光譜理論中，當(dāng)電子射入物質(zhì)后速度減慢并在發(fā)生有效碰撞前產(chǎn)生光量子，其能量會(huì)相應(yīng)減少。由于諸多因素的影響，使得能夠發(fā)生有效碰撞的電子速度取值范圍廣泛，因此形成了連續(xù)光譜的特性。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出，X射線(xiàn)管陽(yáng)極所接受的能量與高壓成正比，同時(shí)，輸出輻射能占所得總能量的比例也與原子序數(shù)Z和高壓V成正比。由此可以推導(dǎo)出，光譜的總能量與ZV2成正比。這意味著，在特定的工作條件（如管電流和管電壓）下，為了獲得“白色"輻射，選擇重元素金屬作為靶材的X射線(xiàn)管將更為合適。

對(duì)于晶體衍射實(shí)驗(yàn)，連續(xù)光譜可能會(huì)對(duì)衍射結(jié)果產(chǎn)生不利影響，因此需要適當(dāng)調(diào)整X射線(xiàn)管的工作條件，并采取必要的措施來(lái)去除連續(xù)光譜的影響。

在X射線(xiàn)管產(chǎn)生的X射線(xiàn)波長(zhǎng)譜中，