To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Promienie X Na rysunku poniżej pokazana jest lampa rentgenowska. Elektrony emitowane z katody K są przyspieszane przez napięcie U rzędu 104 V (przyłożone pomiędzy katodą i anodą) i wreszcie uderzają w anodę (tarczę). Elektrony są hamowane w anodzie, aż do ich całkowitego zatrzymania. Zgodnie z fizyką klasyczną w wyniku tego hamowania (ładunek doznający przyspieszenia) powinna nastąpić emisja promieniowania elektromagnetycznego o widmie ciągłym . Przykładowy rozkład widmowy rentgenowski otrzymany dla wolframu jest pokazany na wykresie poniżej. Najbardziej charakterystycznymi cechami obserwowanych rozkładów widmowych promieniowania X są: • charakterystyczne linie widmowe tj. maksima natężenia promieniowania występujące dla ściśle określonych długości fal. Zaobserwowano, że widmo liniowe zależy od materiału (pierwiastka) anody. • istnienie dobrze określonej minimalnej długości fali λ min widma ciągłego . Stwierdzono, że wartość λ min zależy jedynie od napięcia U i jest taka sama dla wszystkich materiałów, z jakich K A U promieniowanie X 0.00 0.05 0.10 0.15 N a tę że n ie λ (nm) wykonana jest anoda. Istnienie krótkofalowej granicy widma ciągłego promieniowania X nie może być wyjaśnione przez klasyczną teorię elektromagnetyzmu. W świetle tej teorii nie istnieją żadne powody, aby z anody nie mogły być wysłane fale o długości mniejszej od jakiejś wartości granicznej. Jeżeli jednak potraktujemy promieniowanie rentgenowskie jako strumień fotonów to wyjaśnienie obserwowanego zjawiska jest proste. Elektron o początkowej energii kinetycznej Ek (uzyskanej dzięki napięciu U ) w wyniku oddziaływania z ciężkim jądrem atomu tarczy jest hamowany i energia jaką traci pojawia się w formie kwantów (rysunek obok). Energia powstającego fotonu jest dana wzorem: hv = Ek - Ek ' gdzie Ek ' jest energią elektronu po zderzeniu. Elektron w trakcie zderzenia przekazuje jądru pewną energię jednak ze względu na to, że jądra tarczy są bardzo ciężkie (w porównaniu do elektronu) możemy ją zaniedbać. Długość fali fotonu można obliczyć z relacji ' k k E E c h − = λ W wyniku zderzeń elektrony tracą różne ilości energii typowo elektron zostaje zatrzymany w wyniku wielu zderzeń z jądrami tarczy - otrzymujemy szereg fotonów o różnych energiach (różnych λ). Wobec tego promieniowanie rentgenowskie wytwarzane przez wiele elektronów będzie miało widmo ciągłe . Powstaje wiele fotonów o długościach od λ min do λ → ∞, co odpowiada różnym energiom traconym
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)