Тормозное рентгеновское излучение. График зависимости интенсивности от напряжения на лучевой трубке.

Рентгеновские лучи возникают в процессе бомбардировки вещества потоками электронов с большой кинетической энергией. Излучение обусловлено движением электронов внутри атома, возникает только тогда, когда внутренняя оболочка застроена. Диапазон длин волн рентгеновского излучения – ~ нм. Рентгеновские спектры бывают двух видов – сплошные и линейчатые. Сплошное излучение возникает при торможении электронов на катоде, после разгона в магнитном поле и является обычным тормозным излучением электронов. Тормозные электроны излучают короткие электро-магнитные волны – импульсы, называемые спектром тормозного излучения. Энергия излучается в виде кванта, при этом чем большая энергия теряется, тем больше частота возникшего кванта и тем меньше длина волны. Тормозное излучение не зависит от материала анода, но зависит от кинетической энергии бомбардирующих электронов. Данное излучение получается с помощью электронно-лучевой трубки, состоящей из баллона, катода (источник электронов) и анода (источник лучей). Между катодом и анодом электрическое поле, ускоряющее электроны, при этом они приобретают энергию , где U-разность потенциалов между катодом и анодом. Интенсивность излучения может быть измерена по степени фотодействия и по ионизации. В ионизационных камерах – приборах для измерения интенсивности ионизированного излучения, создается такое электрическое поле, что все возникающие ионы отводятся к электродам. Возникает ток , пропорциональный интенсивности излучения I: , где -постоянная (зависит от формы и размеров электродов, от давления и рода газа, от частоты излучения).

40.Волны де Бройля. Экспериментальное подтверждение волновых св- в карпускул: опыты Дэвиссона и Джармера. Электронограммы.

1.Волны де Бройля.

Представление, что электронам присущи волновые св-ва, принадл. де Бройлю(1924).

Де Бройль исходил из сложившихся к тому времени предст. о свете как о потоке карпускул, сочетавших в себе в тоже время и св-ва волнового движния.

Де Бройль высказал предположение, что электронам присущи и волновые св-ва, кот. однако не проявляются при макроскопических опытах с прохождением электр. пучков через эл. и магнит. поля, но проявл. при движении электронов в атомах. Де Бройль не установил какой именно волновой процесс связан с электронами, но указал, как может быть определено значение длинны волны этого волнового процесса.

Как известно, длина волны связана с кол-вом движения кванта соотношением или

По мнению де Бройля, длинна волны электронных волн связана с кол-вом движения электронов аналогичным образом , где - масса электрона -скорость -пост. Планка.

Длинну волны, определяемую соотношением (1) принято считать дебройлевской.

2.Опыт Девиссона и Джармера(рис.1).

Внутри вакуумного сосуда пом. катод К- раскаляемая током вольфр. спираль. Катод окружался циллиндриками, в которых имелись отв. S₁и S₂. При соотв. распределении электр. поля между катодом К и циллиндриками электроны, вылетающие из катода проходили через S₁и S₂ dв виде очень узкого луча, падающего на

 

 

 

пов. кристаллической пластины B. Отраженные от этой пласт. под углом ,равному углу , электр. проходили внутрь приемника-циллиндра Ф. Заряд электрона передовался этому циллиндру и через изм. прибор G проходил на землю.

Сам опыт закл. в установл. зависимости силы тока, от разности потенциалов между катодом K и циллиндром S₂. На (рис.2). изображен график.

I-является мерой к-ва электронов, отр. от пластины B. Величина пропорц. скор. и кол-ву движения электронов. E_k=eV=1/2mU² или где U –скорость электрона, e и m –заряд его и масса соответственно, причем и являются константами. Тот факт, что кривая представляет собой ряд резких максимумов и минимумов, расположенных на одном расстоянии, означает что от кристалла могут отражаться лишь электроны определенных скоростей. Вместе с тем мы знаем, что кристаллы являются объемными диф. решетками и отражение от них какого-либо излучения

 

только под определенным углом означает, что излучение представляет собой волновой процесс и его избирательное отражение есть результат дифракции.

3.Электронограммы (рис.3).

 

От горячего катода К пучек электронов пройдет через щели S₁ и S₂ падает на фольгу Ф. Если фольга мелко кристалл., то дифр. максимумы (как и в случае рентгеновских лучей) располагаются на конических поверхностях с углом раствора . Пересечение таких конических поверхностей с плоскостью образует систему концентрических колец. Такая система колец может быть сфотографирована на фотопластину P. Получаемые т. о. картинки называют электрограммами.