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
λKα = 2,28*10-11 м = 22,8 пм.
Зная длину волны, определим энергию фотона по формуле
εKα=2πħc/λ.
Подставив в эту формулу значения ħ, с, λKα и произведя вычисления, найдем
εKα = 54,4 кэВ.
Заметим, что энергию фотона α-линии K-серии рентгеновского излучения можно определить также непосредственно по формуле
εkα= ¾ Ei(Z-1)2, приведенной в начале параграфа.
