Vad är röntgenstrålning för typ av strålning

Wilhelm Röntgen upptäckte år enstaka fräsch typ från genomträngnde strålning, liksom ej kom från radioaktiva ämnen, dock från en vakuumrör beneath högspänning. År visade Laue genom diffraktion för att detta plats elektromagnetisk strålning tillsammans många betalkort våglängd.

Så grovt är kapabel man säga för att vågländen ligger mellan 10^-8 samt 10 meter tillsammans fotonenergier mellan eV samt keV.

röntgenstrålning, elektromagnetisk strålning med våglängder ca 0,–50 nm (nanometer), uppkallad efter Wilhelm Röntgen

Ju högre energi (kortare våglängd) ju mer genomträngande (hårdare) röntgenstrålningen blir. Röntgenstrålning tillsammans med fotonenergi lägre än någon keV kallas för mjuk röntgenstrålning. Energier beneath sådär eV kallas också för vakuum-ultraviolet; detta mesta tas upp eller sugs in redan från ett tiondels millimeter luft.

Hård röntgenstrålning överlappar tillsammans med gammastrålning.

Skillnaden inom benämning inom identisk frekvensområde säger bara något ifall vilken process gav upphov mot fotonerna. angående detta är ett kärnövergång brukar detta kallas för gammastrålning, även ifall energin är så låg såsom den kände 14,4 keV Mössbauerlinjen inom Fe ifall man pratar ifall röntgenstrålning handlar detta oftast ifall atomära processer.

Röntgenrör

För detta mesta besitter produktion från röntgenstrålning ej ändrat så många sedan Röntgens dagar.

detta behövs ett högspänning (några tiotals kilovolt) mellan enstaka katod samt enstaka anod. Från den negativ elektroden kommer då katodstrålar genom fältemission (det finns en starkt elektriskt fält kring ett spets) alternativt termionisk emission (en glödkatod "förångar" elektroner).

Röntgenstrålning

Elektronerna träffar då tillsammans hög kinetisk energi anoden, där enstaka små sektion blir röntgenstrålning (störste delen från energin blir värme).

Ett annat sätt för att producera röntgenstrålning är ett synkrotron. Avlänkning från relativistiske elektroner ger då upphov mot ett smal stråle från synkrotronljus, tillsammans med våglängder från infraröd mot röntgen.

ett sådan anläggning är MAX-Lab inom Lund.

Bromsstrålning

När elektronerna inom katodstrålen träffar anoden, bromsas dem upp inom några mikrometer från ytan. likt all acceleration från laddade partiklar, ger denna plötsliga hastighetsändring upphov mot elektromagnetisk strålning, här kallat brommstrålning.

Hastighetsändringarna är störst när elektronen kommer nära atomkärnor inom anodmaterialet (animation). dem fotonerna vilket kommer ut besitter såsom högst enstaka energi E=hν lika tillsammans elektronens kinetiska energi E_kin=½mv²=eΔV.

Genom för att mäta spänningen ΔV samt fotonens våglängd för några olika spänningar är kapabel man bestämma Plancks konstant h.

Röntgenstrålningen upptäcktes av forskaren Wilhelm Conrad Röntgen , som fick det allra första Nobelpriset i fysik för den bedriften

detta sker på ungefär identisk sätt likt inom fotoemissionsexperimentet, fast idag är processen tvärtom: ett elektron kommer in samt enstaka foton kommer ut. dock spänningarna är många högre för tillfället, samt utträdesarbetet är försumbart.

Karakteristisk röntgenstrålning

Bromsstrålning ger en kontinuerligt spektrum.

dock dessutom finns detta några smala höjder, tillsammans med olika energier beroende på vilket grundämne anoden är gjord från. Dessa fotoner uppstår när elektronen slår ut enstaka elektron ur enstaka inre elektronskal från enstaka atom. Sedan fylls den öppna platsen upp från enstaka elektron ur ett högre skal, varvid enstaka foton kunna utsändas (animation).

Fotonens energi är lika tillsammans energiskillnaden mellan dessa atomskalen. detta är olika för olika grundämnen eftsom kärnladdningen är olika.

Karakteristisk röntgenstrålning uppstår också när alfa-partiklar, ytterligare rötngenstrålning alternativt radioaktivitet orsakar hål inom dem inre skalen.

Wilhelm Röntgen upptäckte år en ny typ av genomträngnde strålning, som inte kom från radioaktiva ämnen, men från ett vakuumrör under högspänning

detta ger enstaka teknik för att bestämma vilka grundämnen finns inom okända ämne, på Mars alternativt tillsammans med identisk instrument på vårt kurslabb.

Moseley upptäckte år för att dem karakteristiska röntgenvåglängderna är ungefär omvänt proportionella mot detta periodiska systemets atomnummer inom kvadrat.

Så kunde han bekräfta för att kobalt kommer före nickel, fast detta besitter ett något högre atommassa. År stupade Moseley nära Gallipoli.

Bohrs atommodell

Också år förklarade Bohr väteatomens spektrum. i enlighet med hans teori är energi-skillnaden mellan tillstånd tillsammans med huvudkvanttal n=1 samt m=2 lika med:

Formeln beskriver spektrum från väte samt väteliknande atomer perfekt.

detta är svårt för att utvidga teorin mot synliga spektra från fler-elektronatomer, dock röntgenspektra beskrivs ganska god inom Bohrs modell. Moseley's empiriska team stämmer på någon percent angående man använder en effektivt atomnummer Z^* &asymp Z detta förmå motiveras tillsammans med för att detta finns bara en hål inom K-skalet (n=1), så för att den andra elektronen inom K-skalet reducerar kärnladdningen tillsammans ungefär enstaka elementarladdning.

Kα, Kβ, Lα, Lβ

Hittills besitter oss talat angående Kα-linjen, vilket orsakas från för att enstaka elektron från L-skalet (n=2) fyller år en hål inom K-skalet.

För atomer tyngre än neon finns detta också elektroner inom skalet tillsammans huvudkvanttal n=3 (M-skalet) likt förmå innehåll hål inom K-skalet.

Röntgenstrålning är en typ av fotonstrålning, det vill säga joniserande elektromagnetisk strålning med kort våglängd (cirka 0,01–10 nm) och höga fotonenergier ( eV – keV)

Denna övergång ger något högre energi, dock är mindre sannolik. eftersom toppen besitter lägre intensitet, kallas den toppen nära högre energi Kβ. titta mot modell nivå-schema för koppar.

När detta uppstår hål inom L-skalet (n=2), kunna dem fyllas upp från elektroner inom M-skalet (n=3), samt dessa kallas för L-linjer.

detta finns tre olika L-nivåer (2p_3/2, 2p_3/2 samt 2s), där 2s ej brukar ge många röntgenemission.

Röntgenstrålning skapas på konstgjord väg med hjälp av röntgenrör, gammastrålning kommer från atomkärnorna i radioaktiva ämnen

Spin-ban-koppling ger dem inre skalerna är 2p nivåerna ett relativt massiv uppspaltning ("finstruktur"). detta gör för att övergången från n=3 mot n=2 består från två linjer, Lα samt Lβ.

Absorptionskanter

När ett röntgenfoton äger enstaka energi likt överstiger bindningsenergin från ett 1s-elektron, är kapabel fotonen tas upp eller sugs in genom fotoemission.

För lägre fotonenergier är sådana fotoabsorptionspocesser omöjliga, samt röntgenstrålningen blir alltså ej absorberad inom identisk grad. tillsammans med andra ord: detta fins ett tröskel, enstaka absorptionskant nära K-elektronens bindningsenergi.

På identisk sätt finns detta L- samt M-kanter.

Skillnaden inom absorption är så massiv för att tunna folier förmå användas för röntgenfilter, särskilt för för att minska Kβ-toppen. Så är kapabel man äga kvar enstaka ganska monokromatisk koppar (Z=29) Kα-linje genom för att dem mesta från K&beta tas upp eller sugs in från ett nickelfolie (Z=28), där Ni 1s besitter enstaka lägre bindningsenergi än Cu Kβ-linjen.

Fråga:

vilket grundämne skall man använda för för att monokromatisera karakteristisk röntgenstrålning från molybdeen (Z=42)? Kolla på CXRO hur tjockt detta bör vara.

Några länkar