Спектры поглощения рентгеновских лучей

Прохождение рентгеновского излучения через вещество сопровождается взаимодействием рентгеновских лучей с веществом. Известны два вида взаимодействия:

1. Рассеяние рентгеновских лучей. Вещество, которое подвергается действию рентгеновского излучения, испускает вторичное излучение, длина волны которого либо равна длине волны падающих лучей, либо незначительно отличается. При рассеянии без изменения длины волны переменное электромагнитное поле, создаваемое пучком рентгеновских лучей, вызывает колебательное движение электронов облучаемого вещества, и они становятся источниками когерентного излучения. Ввиду когерентности лучи, рассеиваемые различными атомами, могут интерферировать. Расстояние же между атомными плоскостями кристаллах сравнимы с длинами волн рентгеновских лучей. Кристалл служит дифракционной решеткой для рентгеновских лучей.

2. Фотоэлектрический эффект. Взаимодействуя с атомами вещества, рентгеновские лучи могут выбивать электроны за пределы атома, ионизируя его. Энергия, идущая на удаление электронов валентных оболочек, очень мала, а для более близких к ядру оболочек сравнима с энергией рентгеновских лучей. При большой энергии выбитых электронов они сами могут являться источником нехарактеристического рентгеновского излучения. Этот процесс имеет место только в случае жестокого первичного излучения.

Спектры поглощения рентгеновского излучения.

На рис. 2 показан спектр поглощения рентгеновского излучения (зависимость коэффициента поглощения от длины волны). При определенных значениях длин волн происходит резкое изменение величины коэффициента поглощения.

Рис. 2. Спектр поглощения рентгеновских лучей (в никеле).

В интервале между скачками коэффициент поглощения увеличивается с увеличением длины волны. Длины волн, соответствующие скачкам в изменении коэффициента поглощения, называются краями полос поглощения. Поглощение обусловлено выбиванием электронов с внутренних или внешних электронных оболочек атомов. Если энергия излучения больше или равна энергии, необходимой для удаления электрона с данной оболочки, то происходит поглощение, вызванное этим процессом, если же энергия излучения меньше, то поглощение происходит только за счет более внешних оболочек.