Pentru o explicație a proprietăților de radiație termică a trebuit să introducă conceptul emisiei de porțiuni de radiații electromagnetice (cuante). Natura cuantică a luminii este confirmată și de existența limitei de undă scurtă a spectrului de raze X de frânare.
radiație X-ray este generat în bombardarea țintelor solide cu electroni rapizi Aici, anodul este realizat din W, Mo, Cu, Pt (Figura 2.6.) - metale severe sau refractare, cu un coeficient ridicat de conductivitate termică.
Doar 1-3% din energia electronilor este radiația, iar restul este alocat anod sub formă de căldură, astfel încât apa racita anozi.
Odată ajuns în materialul de anod, electronii experimenta o decelerare puternică și să devină o sursă de unde electromagnetice (raze X).
Viteza inițială a electronilor în contact cu anod este determinat prin formula:
,
unde U - tensiunea de accelerare.
> Radiație Vizibile se observă numai în timpul frânării bruște de electroni rapizi, începând cu U
50 kV și (c - viteza luminii). In acceleratoare de electroni inducție - betatrons, electronii obține energie de până la 50 MeV, cu un = 0.99995. Direcționarea electronii astfel pe o țintă solidă, obținem radiația cu raze X, cu lungime de undă scurtă. Aceasta radiatie are o putere mare penetrare.
Conform electrodinamica clasică, în timpul frânării de emisie de electroni trebuie să aibă loc la toate lungimile de undă de la zero la infinit. Lungimea de undă la care puterea de radiație maximă trebuie redusă prin creșterea vitezei de electroni, care este, în principal evidențiată experimental (Fig. 2.7).
Cu toate acestea, există o diferență fundamentală de la teoria clasică: distribuție de putere zero, nu merg la origine, și sunt tăiate la valori finite - aceasta este limita de undă scurtă a spectrului de raze X.
Sa stabilit experimental că.
Existența limita de scurtă lungime de undă rezultă direct din natura cuantică a luminii. Într-adevăr, în cazul în care emisia are loc ca urmare a energiei pierdute la un electron la frânare, energia unui foton nu poate depăși energia electronului eU. și anume . aici sau.
În acest experiment, putem determina constanta lui Planck h. Dintre toate metodele de determinare a metodei constante Planck bazată pe măsurarea muchia scurtă lungime de undă a spectrului de raze X de frână, acesta este cel mai precis.
Efectul Compton caracteristice razelor X