Rayos X

 RAYOS X

Los electrones producidos en el cátodo son acelerados a través de una diferencia de potencial y después detenidos al chocar contra un blanco de metal. Estos electrones interaccionan con el campo colombiano. El electrón incidente frena y pierde energía cinética, la energía perdida es usa para crear un fotón: hv = k1 – k.2

La radiación producida por la aceleración de una partícula  cargada es llamada Bremsstrahlung (radiación por frenamiento). El espectro continuo de rayos x es producido por la Bremsstrahlung.

La radiación de los electrones acelerados debe desprenderse en cuantos de valor hv.

 =  = eV ó…

 = eV

V es el potencial acelerador a través del tubo de rayos x. Los electrones en un átomo están ordenados en capas alrededor del núcleo, (más ligadas) en la capa K, L, M, N y así sucesivamente. Cuando electrones incidentes botan un electrón de la capa K, un electrón de la capa L cede energía en forma de rayo x cuando pasa a llenar la vacante. Esta radiación se llama Kα. Transiciones de las capas L, M, N a las capa K dan lugar a líneas Kα, Kβ, Kγ llamadas la serie K. Cuando sea alcanzado el potencil critico Vc serán suficientemente energéticos los electrones para las transiciones K.

eVc >= Ek

Ek es la energía para liberar del átomo un electrón K.

DIFRACCIÓN DE RAYOS X

El haz difractado de rayos x se verá reforzado constructivamente sólo cuando una λ encuentre planos de átomos separados una distancia d y a un cierto ángulo Ɵ.

∂ = 2dsenƟ

Así, las condiciones para refuerzo, conocidas como Leyes de Reflexión de Bragg son:

El ángulo de incidencia debe ser igual al ángulo de reflexión

∂ = 2dsenƟ = nλ para n= 1, 2, 3… donde n es el orden de reflexión

Un patrón de difracción puede obtenerse con rayos x incidentes. Los patrones de difracción resultantes son llamados patrones de Loue.

nλ = 2dsenƟ

DIFRACCIÓN DE RAYOS X POR UNA RED DE DIFRACCIÓN

En 1925, Compton y Doan lograron medir la longitud de onda de los rayos x usando una red de difracción del orden 0.001 rad.

Nλ = dФ(Ɵ  )

 EFECTO COMPTON

Cuando los rayos x eran dispersados, los rayos x secundarios eran menos penetrantes que los rayos x primarios.

Propiedades de los rayos x secundarios del proceso dispersor:

La radiación dispersada consiste de 2 longitudes de onda, la original λo y la adicional λs.

λs es siempre mayor que λo.

λs depende del ángulo de dispersión y no del medio.

En 1923, A. H. Compton propusó que los fotones de rayo x tienen momento, en la misma forma que lo tiene una partícula y que el proceso dispersor es una colisión elástica entre un fotón y un electrón. El cambio en la longitud de onda de los fotones de rayos x, debido a la dispersión elástica con los electrones, se conoce como Efecto Compton.

P =  =

Eo +  = Es +  + k

λs – λo =(1-cosƟ)