, Откуда: .

Выражая U в кВ и  в ангстремах, получим:

(1) Максимум энергии излучения приходится на max

Коротковолновое рентгеновское излучение обычно обладает большей проникающей способностью, чем длинноволновое, и называется жестким излучением, а длинноволновое – мягким излучением.

Рентгеновский аппарат

Простейший рентгеновский аппарат. Р- рентгеновская трубка, Т1-высоковольтный трансформатор, АТ- автотрансформатор, Т2-низковольтный трансформатор цепи накала, R-переменное сопротивление.

Аппаратные характеристики

Интенсивность рентгеновского излучения определяется эмпирической формулой

J = kiU² Z (2) ,

где i – сила тока, U – напряжение, Z – порядковый номер атома вещества анода, k – коэффициент пропорциональности (k = 10^-9 В^-1).

Спектр излучения рентгеновской трубки при постоянной силе тока, одного и того же материала анода и меняющегося напряжения U3  U2 U1

	Спектр излучения рентгеновской трубки при постоянном напряжении и меняющейся силе тока I2  I1
	Спектр излучения рентгеновской трубки при постоянном напряжении, силе тока и различных анодов ( антикатод) Ag ; Cu ; Al

Линейчатый спектр на фоне непрерывного спектра возникает из-за столкновения движущихся электронов с электронами атома, которые находятся на внутренних энергетических уровнях (рис.).

Этот спектр состоит из двух компонент: непрерывной составляющей, охватывающей широкий диапазон длин волн, и линейчатой составляющей – для узкого интервала длин волн.

Это происходит при больших напряжениях на рентгеновской трубке. Поток электронов выбивает атомный электрон A из внутреннего энергетического уровня, и атом переходит в возбужденное состояние. При этом электрон с внешнего энергетического уровня B переходит на освободившееся место. Это приводит к излучению энергии, величина которой равна разности энергии энергетических уровней. Такое рентгеновское излучение называется характеристическим. Его спектр является линейчатым. Вид этого спектра зависит от используемого химического элемента мишени.

Как видно из рис.3, характеристическое рентгеновское излучение состоит из серий K, L, M и т.д. Так как при излучении K-серии освобождаются места в более высоких слоях, то одновременно испускаются и линии других серий.

Рис.3. Возникновение характеристического рентгеновского излучения

В отличие от оптических спектров характеристические рентгеновские спектры разных атомов однотипны. Это обусловлено тем, что внутренние слои у разных атомов одинаковы и отличаются лишь энергетически, т.к. силовое воздействие со стороны ядра увеличивается по мере возрастания порядкового номера элемента. Это обстоятельство приводит к тому, что характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра.

Мозли установил простой закон, связывающий частоты спектральных линий с атомным номером испускающего их элемента:

, (3)

 – частота спектральной линии;

Z – атомный номер испускающего элемента;

A и B – постоянные.