Тормозное рентгеновское излучение

1. Тормозное рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение возникает при бомбардировке
быстрыми электронами твердых мишеней.
T 2300 K
U 1 100 кВ
K
Ц
e
A
W, Pt, Cu,
U
Излучение

2. Результаты экспериментов

рентгеновского
J ( )
излучения для двух различных
анодов из никеля и платины при
одном значении ускоряющего
напряжения .
J
U3
U 3 >U 2 >U1
U2
U1
3,m
2,m
1,m
U=35 кВ
Pt
Ni
min
излучения для
одного анода при разных
ускоряющих напряжениях

3. Обсуждение результатов экспериментов

Классическая электродинамика:
Мощность излучения
частицы, движущейся с ускорением,
пропорциональна квадрату
произведения величины заряда и ускорения. Для электрона:
Pизл
(e×r )
2
Чем меньше время торможения, тем больше величина
ускорения r , тем больше энергии может пойти на
излучение.
Спектр тормозного излучения, создаваемого пучком
электронов высокой энергии при столкновении с большим числом
атомов,
непрерывный, с произвольными значениями
коротких длин волн.
Но опыт показывает существование вполне
определенной коротковолновой границы min в спектре
излучения. Существование этой границы не может быть
объяснено классической теорией.

4. Квантовый характер рентгеновского излучения

Задача о рентгеновском излучении может быть решена, используя сохранения
энергии для процесса столкновения электрона с атомным ядром:
E0 Mc 2 Ee EЯ
Ee - энергия электрона после
- энергия электрона до столкновения,
2
столкновения, Mc , EЯ - энергия ядра до и после столкновения.
E0
Упрощая задачу, запишем закон сохранения энергии для того столкновения, когда в
результате торможения электрона с начальной кинетической энергией Eкин eU
часть энергии превращается в тепло Q и испускается рентгеновский фотон:
eU Q
Энергия фотона не может быть больше кинетической энергии электрона, теряемой
при торможении: E кин , тогда
max eV
min
2 c 2π c
max
eV