Актуальные проблемы преподавания физики в школе и вузе

ускоренное
движение за-
ряженной частицы сопровождается электромагнитным излучением. В данном 
случае это излучение называют 
тормозным
. Его свойства будут подробно рас-
смотрены в следующем параграфе. 
2.3. Характеристическое рентгеновское излучение. 
Другой вид рентгеновского излучения возникает тогда, когда летящий с ка-
тода электрон выбивает электрон с одной из внутренних оболочек атома анода. В 
этом случае на этой оболочке образуется 
вакансия
, которая заполняется с одной из 
внешних оболочек атома. При этом испускается квант рентгеновского излучения, 
энергия которого равна разности энергий электронов на этих оболочках. Строение 
электронных оболочек и их энергии являются индивидуальными характеристика-
ми химического элемента. Поэтому данный вид излучения назван 
характеристи-
ческим
рентгеновским излучением. Характеристическое излучение используют 
там, где требуются рентгеновские кванты с 
определенной
длиной волны. Для этого 
изготавливают 
специальные
трубки с анодом из подходящего материала. Напри-
мер, рентгеновские трубки, используемые для маммографии, изготавливают с 
анодом, покрытым молибденом, который генерирует характеристические фотоны 
с энергиями, удобными для этого диагностического метода. 
3. Спектральные характеристики и свойства тормозного рентгеновского 
излучения. 
3.1. Характеристики рентгеновских квантов 
1. Согласно законам квантовой физики, электромагнитное излучение испус-
кается отдельными квантами (фотонами). Энергия фотона 
Е
ф
связана с длиной 
волны излучения 

формулой 
Е
ф
= 
hc
/

(1) 
где 
h
– постоянная Планка, с – скорость света. 
2. Кванты тормозного рентгеновского излучения возникают при взаимодей-
ствии катодных электронов с атомами анода. Все эти электроны имеют 
одинако-
вую
кинетическую энергию 
Е
к
, равную работе электрического поля между анодом 
и катодом: 
E
к
 = eU
(2) 
где 
е
– элементарный заряд, 
U
– ускоряющее напряжение. 
3. Кинетическая энергия электрона (
Е
к
), проникающего в анод, частично рас-
ходуется на создание рентгеновского кванта (
Е
ф
), а ее остаток (
Q
) переходит во 
внутреннюю энергию вещества анода (выделяется в виде теплоты):
E
к
= 
Е
ф
 
+ 
Q
= hc/

+ 
Q
(3) 

---

106 
4. Соотношение между 
Е
ф
 
и 
Q
– 
случайно
. Поэтому кванты, порожденные 
различными
электронами, имеют 
различные
энергии и длины волн.
Максимальной
энергии рентгеновского кванта соответствует случай 
Q
= 0, 
когда кинетическая энергия электрона 
полностью
переходит в энергию кванта. 
При этом согласно (3), возникает рентгеновское излучение с м
инимальной длиной 
волны 

min
: 
E
к
 =
Е
ф

e

U
= 
hc
/

min
Отсюда находим минимальную длину волны тормозного РИ: 

min
= 
h

c
/(
eU
)
(4) 
Подставив сюда значения