X射線管產(chǎn)生的X射線，其波長分布相當復(fù)雜。這些射線可以根據(jù)波長特性分為兩大類：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)。這兩種類型的射線是由不同的物理機制產(chǎn)生的：當高速運動的電子撞擊陽極靶時，與靶原子發(fā)生碰撞并突然減速，這一過程會產(chǎn)生輻射，即韌致輻射（也被稱為剎車輻射）。這種輻射的波長從某個最短波長開始，連續(xù)地向長波方向擴展，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致靶原子電離并被激發(fā)到更高的能級。當這些激發(fā)態(tài)的原子回到基態(tài)時，會釋放出具有特定能量的光子，即產(chǎn)生特征光譜（或稱為線光譜）。

1.1 ◇ 連續(xù)光譜 

連續(xù)光譜，也被稱為“白色"X射線，涵蓋了從短波限λ0開始的所有波長范圍。其強度隨波長的變化而連續(xù)調(diào)整，從短波限開始，隨著波長的增加，強度迅速攀升至一個峰值后逐漸減弱，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射線管的工作高壓相關(guān)。對于衍射分析用的X射線管，其額定工作高壓通常為50kV（或60kV）。

盡管目前尚無簡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，當能量為eV的電子與物質(zhì)發(fā)生碰撞并產(chǎn)生光量子時，光量子的能量不會超過電子的能量。因此，輻射必然存在一個頻率上限ν0，即短波限λ0。運動速度最快的電子在撞擊靶時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，我們可以推導出此頻率上限值。

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

對于峰值電壓為40kV的X射線管，其短波限λ可表示為：

這一結(jié)果已經(jīng)過實驗驗證。同時，連續(xù)光譜強度最大值對應(yīng)的波長λmax與λ0之間存在近似關(guān)系。

在光譜理論中，當電子射入物質(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。

實驗結(jié)果指出，X射線管陽極所接受的能量與高壓成正比，同時，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射線管將更為合適。

對于晶體衍射實驗，連續(xù)光譜可能會對衍射結(jié)果產(chǎn)生不利影響，因此需要適當調(diào)整X射線管的工作條件，并采取必要的措施來去除連續(xù)光譜的影響。

在X射線管產(chǎn)生的X射線波長譜中，