Тормозное рентгеновское излучение
Рентгеновские лучи возникают при бомбардировке быстрыми электронами твердых мишеней (анода рентгеновской трубки). Появляющееся при этом так называемое тормозное излучение имеет сплошной спектр с четко выраженной коротковолновой границей. Существование коротковолновой границы вытекает из квантовой природы излучения.
, (12)
где – энергия фотона, eU – энергия электрона, теряемая при торможении.
Из выражения (12) следует, что частота излучения не может превысить значения wmax = eU/ , а длина волны не может быть меньше значения
. (13)
Эффект Комптона
Квантовые свойства света особенно отчетливо проявляются в эффекте Комптона. Комптон, исследуя рассеяние рентгеновских лучей различными веществами, обнаружил, что в рассеянных лучах наряду с излучением первоначальной длины волны l содержатся также лучи большей длины волны . Разность Dl= оказалась зависящей только от угла J, образуемого направлением рассеянного пучка с направлением первичного пучка. От длины волны l и от природы рассеивающего вещества Dl не зависит.
Данный эффект можно объяснить, рассматривая рассеяние как процесс упругого столкновения рентгеновских фотонов с практически свободными электронами вещества.
|
При этом выполняются закон сохранения импульса (рис. 2)
, (14)
где – импульс фотона до столкновения,
– импульс фотона после столкновения,
– импульс электрона после столкновения,
и закон сохранения энергии
, (15)
где – энергия фотона до столкновения, m0c2 – энергия покоя электрона, – энергия фотона после столкновения, mc2 – полная энергия электрона после столкновения.
Совместно решая уравнения (14) и (15) получим
Dl = lc(1 – cosJ) , (16)
где – комптоновская длина волны электрона.
Дата добавления: 2016-05-16; просмотров: 429;