تفسير سبب انبعاث الأشعة السينية ،الأشعة السينية ذات الطيف المتصل والخطي
تفسير سبب انبعاث الأشعة السينية
الاحتمال الأول والثاني لانبعاث الأشعة السينية
هنالك احتمالين لسبب انبعاث الأشعة السينية وفقاً لنموذج بوهر الذري ، إذ تتفاعل الإلكترونات المصطدمة بالهدف مع مادته فيحدث أحد الاحتمالين أو كلاهما ، وهما :*أولاً: الاحتمال الأول ( الأشعة السينية ذات الطيف الخطي، الأشعة السينية المميزة ) :
تنفذ بعض الإلكترونات ذات الطاقة العالية داخل ذرات مادة الهدف (المصعد) مخترقة مدارات الإلكترونات وتصطدم بأحد الإلكترونات القريبة من النواة مثلاً ( ن = 1) فيتحرر الإلكترون تاركاً مكانه فارغاً .يقفز إلكترون من مستوى طاقة أعلى مثلاً (ن=3) ليملأ الفراغ في (ن=1) ويصاحب ذلك انبعاث إشعاع تردده (13f) وبذلك تكون طاقة الشعاع المنبعث = الفرق في الطاقة بين المستويين أي أن ( طا13 = طا3 – طا1) .
(انظر الشكل (15) أ )
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
* مميزات الأشعة السينية الناتجة عن هذا الإحتمال ( الطيف الخطي ):
1ـ أنها تكون مميزة لمادة الهدف. (علل) لأن لكل عنصر مستويات طاقة خاصة به .
2ـ لا تعتمد طاقتها على فرق الجهد الكهربي بين الكاثود و الآنود بل على فرق الطاقة بين مستويات الطاقة لذرات الهدف (علل) لأنها ناتجة عن تنقلات الإلكترونات بين مستويات الطاقة للذرات و ليس على طاقة حركة الإلكترون الساقط .
3ـ طيفها يكون خطي (أي أنه لا يحتوي على عدد كبير من الأطوال الموجية المتصلة وإنما يحتوي على أطوال موجية محددة ومتقطعة ) ، (انظر الشكل (16) أ )
ملاحظة : 1ـ الطيف الخطي للأشعة السينية : هو طيف له أطوال موجية محددة ينتج بسبب انتقالات الإلكترونات بين مستويات الطاقة داخل مادة الهدف .
**********************************************
2ـ لا تعتمد طاقتها على فرق الجهد الكهربي بين الكاثود و الآنود بل على فرق الطاقة بين مستويات الطاقة لذرات الهدف (علل) لأنها ناتجة عن تنقلات الإلكترونات بين مستويات الطاقة للذرات و ليس على طاقة حركة الإلكترون الساقط .
3ـ طيفها يكون خطي (أي أنه لا يحتوي على عدد كبير من الأطوال الموجية المتصلة وإنما يحتوي على أطوال موجية محددة ومتقطعة ) ، (انظر الشكل (16) أ )
**********************************************
* ثانياً : الاحتمال الثاني ( الأشعة السينية ذات الطيف المستمر ) :
الاحتمال الثاني: لا يحدث تصادم بين الإلكترونات الساقطة وإلكترونات ذرات الهدف وإنما تتأثر الإلكترونات الساقطة بالمجال الكهربي لإلكترونات ذرات الهدف فتتباطأ وتتناقص سرعتها بسبب تنافرها مع إلكترونات ذرات الهدففيظهر النقص في طاقتها على شكل إشعاع ذو طيف متصل (يحوي جميع الأطوال الموجية)
وقد يفقد الإلكترون المقذوف كل طاقته الحركية دفعة واحدة وبذلك تكون طاقته الحركية مساوية تماماً للطاقة الإشعاعية المنبعثة
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
* مميزات الأشعة السينية الناتجة عن هذا الإحتمال ( الطيف المستمر ) :
1ـ أنها لا تميز مادة الهدف.( علل ) لأنها ليست ناتجة عن مستويات الطاقة لذرات الهدف.2ـ تعتمد طاقتها على فرق الجهد الكهربائي المطبق بين الكاثود والآنود (الهدف).
3ـ طيفها يكون متصل ( يحتوي على عدد كبير من الأطوال الموجية المستمرة ) (علل) لأن طاقة هذه الإلكترونات تتناقص مع استمرار تباطؤ حركتها وتسمى هذه الأشعة بأشعة الفرملة. ( انظر الشكل (16) ب) حيث يوضح الطيف المتصل للأشعة السينية )
1ـ الطيف المتصل للأشعة السينية : هو طيف مستمر ناتج من تباطؤ حركة الإلكترون الساقط بسبب تأثره بالمجال الكهربائي لإلكترونات ذرات الهدف.
2ـ لا يمكن أن تكون طاقة هذا الإشعاع أكبر من طاقة الإلكترون المقذوف (علل) . لأن طاقة الأشعة السينية تنتج من تحول الطاقة الحركية للإلكترون المقذوف إلى طاقة إشعاعية بسبب تباطئه .
3ـ يبدأ انبعاث الأشعة السينية ابتداء من طول موجي معين وهو أقصر الأطوال الموجية لطيف الأشعة السينية.
*************************************************
شرح بالفيديو لدرس : الطيف المتصل والخطي للأشعة السينية
تعليقات