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. Ek=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.