X射线的产生与轫致辐射.pptVIP

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2018-05-27 发布于福建
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X射线的产生与轫致辐射.ppt

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X射线的产生与轫致辐射

* 第11章第6节 §11.6 X射线的产生与轫致辐射光电效应：光子能量 ? 逸出功 + 动能逆效应：电子损失动能 ? 产生光子(X射线) 一、轫致辐射碰撞模型：被加速的电荷会辐射出电磁能(光子) 例：考察一下快电子靠近一个带正电的原子核，并从原子核旁边偏转时产生光子。快电子原子核慢电子 EK1 EK2 h? 光子图中一个电子带着动能 EK1 趋近原子，产生能量为 h? 的一个光子以后，该电子的动能减小为 EK2。根据能量守恒定律，应有EK1 - EK2 = h? 。因为原子的质量至少是电子质量的 2000 倍，我们可以把反冲原子能量忽略不计。快电子原子核慢电子 EK1 EK2 h? 光子上图示出简单X射线管的基本部分，阴极发射的电子被静电势差 V ( 一般是几千伏特 ) 加速打击到阳极靶 T上。 X射线管阳极（对阴极）阴极 10 4 ~ 10 5 V + 在碰到靶之前，每个电子获得的动能 EK = e V。电子碰击在靶上而被减速，并在碰撞中基本上停下来。每个电子因与靶冲击而损失掉它的动能 EK = e V。虽然绝大部分表现为靶中热能，但这动能的很小一部分却由于轫致辐射过程而产生电磁辐射。碰击靶的任意一个电子都能与靶中原子作多次轫致辐射碰撞，因而产生许多光子。偶然有一个电子一次碰撞就停下来，它的全部能量都转化为一个光子的电磁能，在这种情况下产生能量最高的光子。由于电子的动能 EK1 = e V，EK2 = 0， ? e V = EK = h? max 式中? max 是所产生 X 射线光子的最大频率。更常见的情况是电子使靶受热，或者由于产生两个或两个以上频率低于? max 的光子，就在靶处把自己的能量失掉了。于是我们预料，光子能量的分布存在一个显著的最大频率? max 或最短波长λmin = c /? max。 * 第11章第6节