Rapport om Røntgenspektret

Fysik Rapport # 5 – Måling af røntgen-spektrum

Formål

Formålet med denne øvelse er, at vi vha. af denne øvelse skal kunne forstå principperne i røntgenstråling. Vi skal altså bestemme hvad anodepladen i røntgenapparatet er lavet af, dette gøres vha. nogle målinger som vi laver. Der skal også beregnes en værdi for elementarladningen. Alt dette skal hjælp os til at forstår principperne i røntgenstråling, så nu bliver det rigtig spændende at se om dette kommer til at hjælpe på min forståelse af røntgenstråling.

Teori

Her kommer der først lidt teori som er nødvendigt, for at kunne gennemføre forsøget. Hvis man sender røntgen-stråling med bølgelængden  under strejfningsvinklen  ind mod en krystal, hvor STX 2.g reflekterede stråling, når Bragg-betingelsen n * er opfyldt.

På skolens røntgen-apparat betegnes strejfningsvinklen dog lidt anderledes, nemlig med, , dette vil medføre at Bragg-betingelsen for følgende udseende: n * n er i ligningen et positivt helt tal, som betegner refleksionens orden. I forsøget anvendes en NaClm For K -strålingen gælder, endvidere Moseleys lov, som gælder med tilnærmelsen: Her er  bølgelængden for K -strålingen, Z er atomkernens ladning (dvs. atomnummeret) og R er Rydbergkonstanten.

Røntgen stråling, hvad er dette egentlig? Røntgenstråling opstår når elektroner skydes ind i et fast stof, de bremses så op, og der udsendes derefter en elektromagnetisk stråling. Hvis de skudte elektroner har store energier, vil strålingen være kortbølget, og denne kaldes altså røntgenstråling. Hvis jeg skal forsøge at gå lidt mere i dybden med hvorledes røntgenstråling opstår. Som sagt før, bremses en elektron når det rammer et fast stof, dette gør den pga. sammenstødet med stoffets elektroner. Elektronerne vil naturligt nok miste noget af sin kinetiske energi E ved at udsende fotoner. Fotonerne kan have mange forskellige frekvenser v, som bare skal opfylde betingelsen Pga. dette har røntgenstråling derfor et kontinuert spektrum. Udover at være kontinuert, viser det sig at spektrummet desuden har et liniespektrum. Således ser et røntgenrør ud, som bruges til at frembringe røntgen stråling. En spændingsforskel på 10 Kv til nogle MV mellem katoden (b) og anoden (d) accelerer elektronerne.

De hurtige elektroner bremses i anoden, og der udsendes røntgenstråling.

Et røntgenstrålingsspektrum afhænger af elektronernes energi og af det materiale, de skydes ind i. En K kilde hedder dette fordi den springer fra L-skallen til K-skallen, altså fordi overgangen sker fra nærmeste skal.