РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.

Примеры решения задач

Пример 1. Определить длину волны и энергию фотона Kα-линии рентгеновского спектра, излучаемого вольфрамом при бомбардировке его быстрыми электронами

Решение. При бомбардировке вольфрама быстрыми электронами возникает рентгеновское излучение, имеющее линейчатый спектр. Быстрые электроны, проникая внутрь электронной оболоч­ки атома, выбивают электроны, принадлежащие электронным слоям.

* Волновое число ύ= l/λ  не следует путать с циклическим волновым чис­лом k=2π/λ .

 

 Рис. 39.1

Интерференция волн Согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов связывают с понятием когерентности. Волны называются когерентными, если разность их фаз остается постоянной во времени. Очевидно, что когерентными могут быть лишь волны, имеющие одинаковую частоту. При наложении в пространстве двух (или нескольких) когерентных волн в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами этих воли. Это явление называется интерференцией волн.

Ближайший к ядру электронный слой (K-слой) содержит два элект­рона. Если один из этих электронов оказывается выбитым за пре­делы атома, то на освободившееся место переходит электрон из вышележащих слоев (L, M, N). При этом возникает соответствую­щая линия K-серии. При переходе электрона с L-слоя на K-слой из­лучается наиболее интенсивная Kα-линия рентгеновского спектра (рис. 39.1).

Длина волны этой линии определяется по закону Мозли:


откуда


Подставив сюда значения Z (для вольфрама Z=74) и R', найдем

λ = 2,28*10-11 м = 22,8 пм.

Зная длину волны, определим энергию фотона по формуле

ε=2πħc/λ.

Подставив в эту формулу значения ħ, с, λ и произведя вы­числения, найдем

ε = 54,4 кэВ.


Заметим, что энергию фотона α-линии K-серии рентгеновского излучения можно определить также непосредственно по формуле

ε= ¾ Ei(Z-1)2, приведенной в начале параграфа.


На главную