Характеристическое рентгеновское излучение и его спектр.

Характеристическим является рентгеновское излучение, возникающее вследствие того, что ускоренные электроны проникают вглубь атомов и выбивают из внутренних слоев электроны, при этом, на свободные места переходят электроны с верхних уровней, высвечивая фотоны характеристического излучения.

Характеристическое рентгеновское излучение, в отличие от тормозного, имеет в своём спектре особенности в виде характерных всплесков на определённых длинах волн.

Как правило, это происходит при увеличении напряжения на рентгеновской трубке: электроны получают большую энергию и могут проникать во внутренние орбиты атома и выбивать из них электроны. Поскольку электронные орбиты имеют строгую «комплектацию», то вакантное место заполняют электроны с более высоких орбит. Такой переход обязательно сопровождается дополнительным излучением, который складывается с тормозным и имеет вид, представленный на рисунке.

В отличие от оптических спектров характеристические рентгеновские спектры разных атомов однотипны. Это связано с тем, что внутренние слои у разных атомов одинаковы и отличаются лишь энергетически. Это приводит к тому, что характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра. Эта закономерность известна как закон Мозли:

Ö n = A (Z – B)

где n - частота спектральной линии; Z – атомный номер; A и B – постоянные.

Кроме этого, характеристический рентгеновский спектр атома не зависит от химического соединения, в которое этот атом входит, поэтому его и назвали характеристическим.