ину хвилі. Тому гальмівне рентгенівське випромінювання не є монохроматичним. Воно характеризується різноманітністю довжин хвиль, яке може бути представлене суцільним (безперервним) спектром.
Рентгенівські промені не можуть мати енергію більшу, ніж кінетична енергія утворюють їх електронів. Найменша довжина хвилі рентгенівського випромінювання відповідає максимальній кінетичної енергії що гальмуються електронів. Чим більше різниця потенціалів у рентгенівській трубці, тим менші довжини хвилі рентгенівського випромінювання можна отримати.
Характеристичне рентгенівське випромінювання
Характеристичне рентгенівське випромінювання має не суцільний, а лінійчатий спектр. Цей тип випромінювання виникає, коли швидкий електрон, досягаючи анода, проникає у внутрішні орбіталі атомів і вибиває один з їхніх електронів. У результаті з'являється вільне місце, яке може бути заповнене іншим електроном, що спускається з одного з верхніх атомних орбіталей. Такий перехід електрона з більш високого на більш низький енергетичний рівень викликає рентгенівське випромінювання певної дискретної довжини хвилі. Тому характеристичне рентгенівське випромінювання має лінійчатий спектр. Частота ліній характеристичного випромінювання повністю залежить від структури електронних орбіталей атомів анода.
Лінії спектра характеристичного випромінювання різних хімічних елементів мають однаковий вигляд, оскільки структура їх внутрішніх електронних орбітальних ідентична. Але довжина їх хвилі і частота, завдяки енергетичним розбіжностям між внутрішніми орбиталями важких і легких атомів.
Частота ліній спектра характеристичного рентгенівського випромінювання змінюється у відповідність з атомним номером металу і визначається рівнянням Мозлі: v1 / 2=A (ZB), де Z - атомний номер хімічного елемента, A і B - константи.
Первинні фізичні механізми взаємодії рентгенівського випромінювання з речовиною
Для первинного взаємодії між рентгенівським випромінюванням і речовиною характерно три механізми:
1. Когерентне розсіювання. Ця форма взаємодії відбувається, коли фотони рентгенівських променів мають меншу енергію, ніж енергія зв'язку електронів з ядром атома. У такому випадку, енергія фотона виявляється не достатньою для звільнення електронів з атомів речовини. Фотон не поглинається атомом, але змінює напрям поширення. При цьому довжина хвилі рентгенівського випромінювання залишається незмінною.
2. Фотоелектричний ефект (фотоефект). Коли фотон рентгенівського випромінювання досягає атома речовини, він може вибити один з електронів. Це відбувається в тому випадку, якщо енергія фотона перевищує енергію зв'язку електрона з ядром. При цьому фотон поглинається, а електрон вивільняється з атома. Якщо фотон несе велику енергію, ніж необхідно для вивільнення електрона, він передасть залишилася енергію звільненому електрону у формі кінетичної енергії. Цей феномен, званий фотоелектричним ефектом, відбувається при поглинанні щодо низькоенергетичного рентгенівського випромінювання.
Атом, який втрачає один зі своїх електронів, стає позитивним іоном. Тривалість існування вільних електронів дуже коротка. Вони поглинаються нейтральними атомами, які перетворюються при цьому в негативні іони. Результатом фотоелектричногоефекту є інтенсивна іонізація речовини.
Якщо енергія фотона рентгенівського випромінюв...
