По способу возбуждения рентгеновское излучения подразделяют на тормозное и характеристическое.(35 слайд)
Тормозное ”R-излучение” - возникает при торможении электронов в электрическом поле ядер атомов вещества. По теории Максвелла, любое ускоренное движение заряженной частицы сопровождается электромагнитным излучением. Частота (ν) этого излучения зависит от Ек (начальной кинетической энергии) электрона и интенсивности его торможения. Т.к. доля Ек электрона, идущей на нагревание анода оказывается различной, то и энергия возникших квантов рентгеновского излучения неодинакова, т.е. рентгеновские лучи будут иметь разные длины волн =>т.о. возникает сплошной R-спектр.
Распределение энергии излучения по длинам волн (сплошнойспектр тормозного излучения).
С возрастанием энергии электронов “min” длина волны λ0 смещается в сторону коротких волн (λ0׀>λ0׀׀). Спектр тормозного излучения – сплошной.
Особенности тормозного излучения:
· Изменяя напряжение на рентгеновской трубке, можно регулировать жесткость или мягкость “R-излучения”. Жесткое (коротковолновое) излучение обладает большей проникающей способностью, чем мягкое (длинноволновое).
· Спектральный состав излучения зависит от напряжения в R-трубке. С увеличением “U” значение “ λmin“ смещается в сторону коротких длин волн.
· При изменении температуры накала катода возрастает эмиссия электронов => ток в трубке увеличивается, но спектральный состав излучения не меняется
· Поток энергии Ф тормозного R- излучения прямо пропорционален квадрату напряжения между анодом и катодом, силе тока в трубке и атомному номеру вещества.
IV. Характеристическое “R-излучение ”
Е1 <Е2<Е3<Е4
Е4 - Е3= hνR
Возникает при изменениях энергетических состояний атомов вещества анода трубки вследствие их перехода из возбужденного в невозбужденное состояние.
При достаточно сильном внешнем воздействии e одной из внутренних оболочек атома вещества может быть удалён за пределы атома и на его место может перейти e с более высокого энергетического уровня (E3 на Е1); при этом излучается фотон с Е=hν, равной Е4 – Е3. Свободное место может образоваться на любом уровне внутренних оболочек, а переход на это место e может происходить с любого более высокого уровня. В результате образуется излучение с линейчатым спектром. Линии объединяются в серии в соответствии с переходом е с более высокого уровня.
| Линейчатый спектр |
| Непрерывный спектр |
Обусловлено тем, что внутренние электронные слои у разных атомов одинаковы и отличаются только энергетически из-за силового воздействия со стороны ядер атома. Это воздействие тем больше, чем больше порядковый Nэлемента.
Характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра (Z).
Закон Мозли:
= А • (Z-B)
А и В – постоянные величины
Z – порядковый номер испускающего элемента
По измеренной частоте R-излучения можно узнать точный порядковый номер атомного элемента.
Особенности:
§ Это излучение возникает только при определенном напряжении в трубке.
§ Это излучение всегда существует вместе с тормозным излучением => линейчатый спектр характеристического излучения накладывается на сплошной спектр тормозного излучения (смешанный спектр).
§ Спектры этого излучения однотипны. Они не зависят от химического соединения, в которое входит атом элемента.