РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ

РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ спектры испускания
и поглощения рентгеновских лучей, т. е. электромагнитного излучения
в области длин волн от 10^-4 до 10³ А. Для исследования
спектров рентгеновского излучения, получаемого, напр., в рентгеновской
трубке, применяют спектрометры с кристаллом-анализатором (или дифракционной
решёткой) либо бескристальную аппаратуру, состоящую из детектора (сцинтилляцион-ного,
газового пропорционального или полупроводникового счётчика) и амплитудного
анализатора импульсов (см. Спектральная аппаратура рентгеновская). Для
регистрации Р. с. применяют рентгенофотоплёнку и различные детекторы ионизирующих
излучений.

Спектр излучения рентгеновской трубки представляет
собой наложение тормозного и характеристического Р. с. Тормозной Р. с.
возникает при торможении заряженных частиц, бомбардирующих мишень (см.
Тормозное
излучение). Интенсивность тормозного спектра быстро растёт с уменьшением
массы бомбардирующих частиц и достигает значит, величины при возбуждении
электронами. Тормозной Р. с.- сплошной, т. к. частица может потерять при
тормозном излучении любую часть своей энергии. Он непрерывно распределён
по всем длинам волн Л, вплоть до коротковолновой границы Л= hc/eV (h - Планка постоянная, с - скорость света, е. - заряд
бомбардирующей частицы, V - пройденная ею разность потенциалов). С возрастанием
энергии частиц интенсивность тормозного Р. с. I растёт, а Хо смещается
в сторону коротких волн (рис. 1). С увеличением порядкового номера Z атомов
мишени I также растёт.



Рис. 1. Распределение интенсивности
1 тормозного излучения W по длинам волн X при различных напряжениях V на
рентгеновской трубке.

Характеристич. Р. с. испускают атомы мишени,
у к-рых при столкновении с заряженной частицей высокой энергии или фотоном
первичного рентгеновского излучения с одной из внутренних оболочек (К-,
L-, М- ...оболочек) вылетает электрон. Состояние атома с вакансией
во внутренней оболочке (его начальное состояние) неустойчиво. Электрон
одной из внешних оболочек может заполнить эту вакансию, и атом при этом
переходит в конечное состояние с меньшей энергией (состояние с вакансией
во внешней оболочке). Избыток энергии атом может испустить в виде фотона
характеристич. излучения. Поскольку энергии Eначального
и Eс. с частотой v = (EВсе возможные
излучательные квантовые переходы атома из начального К-состояния
образуют наиболее жёсткую (коротковолновую) K-серию. Аналогично образуются
L-,
М-, N-серии (рис. 2). Положение линий характеристич. Р. с. зависит
от атомного номера элемента, составляющего мишень (см. Мозли закон).

Рис. 2. Схема К-, L-, М-уровней атома
и основные линии К- и L-серий.

Каждая серия характеристич. Р. с. возбуждается
при прохождении бомбардирующими частицами определённой разности потенциалов-потенциала
возбуждения Vиндекс возбуждаемой серии). При дальнейшем
росте V интенсивность I линий этого спектра растёт пропорционально (V -
V2,
затем
рост интенсивности замедляется и при V11V

Относительные интенсивности линий одной
серии определяются вероятностями квантовых переходов и, следовательно,
соответствующими отбора правилами. Кроме наиболее ярких линий дипольного
электрич. излучения, в характеристич. Р. с. могут быть обнаружены
линии квадрупольного и октупольного электрических излучений и линии дипольного
и квадрупольного магнитных излучений.

Р. с. поглощения получают, пропуская первичное
рентгеновское излучение непрерывного спектра через тонкий поглотитель.
При этом распределение интенсивности по спектру изменяется - наблюдаются
скачки и флуктуации поглощения, к-рые и представляют собой Р. с. поглощения.
Для каждого уровня Р. с. поглощения имеют резкую низкочастотную (длинноволновую)
границу v=eVпри
к-рой наблюдается первый скачок поглощения (рис. 3).

Р. с. нашли применение в рентгеновской
спектроскопии, спектральном анализе рентгеновском, рентгеновском структурном
анализе.

Рис. 3. Зависимость интенсивности I
тормозного рентгенов ского спектра от частоты v вблизи v- без поглотителя; 2 - после прохождения поглотителя.

Лит. см. при ст. Рентгеновские
лучи.

М. А. Блохин.