Рентгендік сәуле

Ереже: Тежелулік рентген сәулесі электрондардың анодта әртүрлі мөлшерде энергия жоғалтуынан туып, үздіксіз спектр береді. Бір фотонның ең үлкен энергиясын үдетілген электрон энергиясы шектейді.

Қолдану: Электрон бір әрекеттесуде энергиясының аз бөлігін де, шекті жағдайда түгелге жуық бөлігін де бере алады. Сондықтан түрлі фотон энергиялары бар, бірақ максимал энергияға сәйкес минимал толқын ұзындығы болады.

Қате нұсқалар: A) Бір ғана сипаттамалық сызық электронның әртүрлі мөлшерде тежелуінен болатын үздіксіз сәулені сипаттамайды.

C) Тежелу спектрінің шекарасы үдетілген электрон энергиясымен анықталады; оны анодтың жылулық спектрімен теңестіруге болмайды.

D) Шексіз қысқа толқын шексіз фотон энергиясын талап етер еді; электронның бастапқы кинетикалық энергиясы шектеулі.

E) Бір электронның тежелуінен шыққан фотон оның бастапқы кинетикалық энергиясынан артық энергия ала алмайды. Ишара: Электронның энергия жоғалтуы әртүрлі болуы мүмкін, алайда бастапқы энергиядан артық бола алмайды.

Ереже: Сипаттамалық рентген сәулесі атомның ішкі электрондық деңгейлеріндегі бос орындарды толтырған ауысулардан туады. Фотон энергиясы деңгейлер айырмасына тәуелді, сондықтан элементке тән сызықтар пайда болады.

Қолдану: Жоғары деңгейдегі электрон төменгі бос орынға түскенде энергиясын фотонға береді. Энергия деңгейлері анод атомының құрылысына тән болғандықтан, мұндай сәуле сипаттамалық деп аталады.

Қате нұсқалар: A) Шартта электрон төменгі деңгейге ауысып, жаңа фотон шығарған; бұл серпімді шағылу емес.

B) Ауысу ядро ішінде емес, атомның электрондық қабаттарында жүреді.

D) Шартта электрон қабаттары арасындағы нақты ауысу берілген; бұл үздіксіз тежелу механизмінен бөлек.

E) Ішкі қабаттар арасындағы үлкен энергия айырмасы рентген фотонын бере алады; оны тек ИҚ жылулық сәулеге жатқызуға болмайды. Ишара: Үздіксіз тежелу мен атомның дискретті деңгейлері арасындағы ауысуды ажырат.

Ереже: Потенциалдар айырымы U арқылы үдетілген электрон |e|U кинетикалық энергия алады. Тежелу фотонының максимал энергиясы осы шамадан аспайды: Emax = |e|U.

Қолдану: Электрон 60 000 В арқылы өткенде 60 000 эВ = 60 кэВ энергия алады. Бұл спектрдің жоғарғы энергия шегі; барлық шыққан фотон міндетті түрде 60 кэВ емес.

Қате нұсқалар: A) Электрон eU энергия алады; шағылудағы импульстің екі еселенуін энергияға қолдануға болмайды.

B) Энергияның жартысы ғана фотонға өтеді деген міндетті шектеу жоқ; максимал шекте eU түгел берілуі мүмкін.

C) Энергия сақталуы бір фотон энергиясын осы электронның eU кинетикалық энергиясымен шектейді.

E) Киловольтты вольт деп алу энергияны мың есе азайтады. Ишара: Бір электрон бір вольтта бір электронвольт энергия алатынын пайдалан.

Ереже: Тежелу спектрінің қысқа толқынды шекарасы электрон энергиясының бір фотонға толық берілу шегінен шығады: hc/λmin = |e|U.

Қолдану: Emax = 40 000 эВ. λmin = 1240/40000 = 0,031 нм. Бұдан қысқа толқындағы фотонға 40 кэВ-тан көп энергия керек, сондықтан берілген түтікте ол шектен тыс.

Қате нұсқалар: A) hc-тің сандық мәнін толқын ұзындығы деп алу оны максимал энергияға бөлуді елемейді.

B) 40 кВ-ты 40 В деп алу шекті энергияны мың есе азайтып, толқын ұзындығын мың есе үлкейтеді.

C) Бұл 20 кВ кернеуге сәйкес келеді; шарттағы кернеу екі есе үлкен.

D) Бұл 80 кВ кернеуге сәйкес; 40 кВ электрон мұндай фотон энергиясын қамтамасыз ете алмайды. Ишара: Кернеуді алдымен электронның максимал энергиясына айналдыр, кейін λ = hc/E формуласын қолдан.

Ереже: Тежелу сәулесінің λmin = hc/(|e|U) шекарасы электрон алатын максимал энергиямен анықталады. Кернеу неше есе өссе, шекті толқын ұзындығы сонша есе кемиді.

Қолдану: U₂/U₁ = 60/30 = 2. Сондықтан λmin₂/λmin₁ = U₁/U₂ = 1/2. Бұл нәтиже сипаттамалық сызықтардың орнын емес, үздіксіз спектр шекарасын сипаттайды.

Қате нұсқалар: A) Бұл әрі тәуелділіктің бағытын, әрі дәрежесін қате қолданады.

B) λmin = hc/(|e|U) формуласында кернеу бірінші дәрежеде; квадраттық тәуелділік жоқ.

D) λmin кернеуге тура емес, кері пропорционал; энергия артса ең қысқа толқын қысқарады.

E) Анод материалы тұрақты болса да тежелу спектрінің шекарасы үдетуші кернеуге тәуелді. Ишара: Кернеу өзгергенде үздіксіз спектр шекарасы мен сипаттамалық сызықтарды шатастырма.