連續x射線短波極限的計算方法

1. X射線分析的X射線

一、X射線的產生
X射線是一種短波長（0.005-10nm）、高能量（2.5×10^5-1.2×10^2）的電磁波。它是原子內層電子在高速運動電子流沖擊下，產生躍遷而發射的電磁輻射。X射線有連續X射線和特徵X射線。
（一）連續X射線
連續X射線由高真空度的X射線管產生。X射線管有一個熱陰極和一個陽極（靶）。當熱陰極發射出熱電子後，電子在幾萬電子伏高壓電場下被加速，電子流撞擊到陽極靶上，當高速電子撞擊靶面時，受到靶材料原子核的庫侖力作用而突然減速，使電子周圍電磁場發生急劇變化。電子的部分動能轉變為X射線輻射能。由於撞擊到陽極靶上的電子並不都是以同樣的方式受到原子核的庫侖力作用，其中有些電子在一次碰撞中立即釋放出全部能量而停止運動，有些電子則與靶材料發生多次碰撞才逐步失去動能而停止運動，從而產生了不同波長的X射線。對於大量電子射到靶材料來講，其能量損失或轉變是一個隨機變數，因而產生各種波長的連續X射線。
電子在一次碰撞中立即釋放出全部能量而停止運動的，產生出能量最大、波長最短的X射線，它符合下列關系：

式中：m、v、e分別是電子的質量、速度、所帶電荷；U是X射線管的管電壓； 為X射線短波極限波長，單位為nm。由式（13－8）可見， 大小取決於X射線管的管電壓，而於靶材料無關。
實驗證明，連續X射線的總強度IX與X射線管內的電流強度i(mA)、電壓U(kV)和陽極材料的原子序數Z有關，即Ix=AiZU^2 （13－9）
式中A為常數。可見，要獲得高強度的連續X射線，必須採用重金屬靶（如銅、鉬、鎢等）、較大的X射線管電流及盡可能高的X射線管電壓。
（二）特徵X射線
當X射線管電壓提高到一定的程度（如鉬靶在25kV時），就會在一定的波長處出現強度很大的特徵譜線疊加在連續X射線上，即稱為特徵X射線。這是由於發射電子獲得了足夠的能量後，就能轟擊出靶材料原子內層里的電子，從而形成空軌道，使原子處於激發態，這時外層電子馬上躍入內層空穴，同時輻射出特徵X射線。這樣又在較外層中產生出新的空軌道，因而又產生相應的X射線，這便得到一系列具有靶材料信息的特徵X射線。如圖13－11所示，當外層電子躍遷至K層、L層、M層所產生的X射線，分別稱為K系、L系和M系射線。同一線系中各條譜線是由各個能級上電子向同一殼層躍遷而產生。例如，K系的Ka、Kb、Kr等譜線分別是由L、M、N等層電子躍遷至K層所產生的X射線。通常在一組線系中，a線是最強的特徵X射線。
特徵X射線波長與入射電子或連續X射線能量無關，只取決於靶材料。不同元素材料的靶，其原子結構不同，各層電子能量亦不同，各層電子能量亦不同，因而特徵X射線波長各不相同。
二、X射線熒光分析
高能電子撞擊原子時，激發原子內層電子躍遷就會產生X射線，這稱為初級（一次）X射線。如果以初級X射線為光源去照射激發試樣分子或原子，也可以產生次級（二次）X射線，這種二次稱作X射線熒光。顯然，只有在初級X射線的能量大於試樣原子內層電子的激發能時，才能撞擊出內層電子，所以產生的X射線熒光的波長總比初級X射線的波長要長。這種方法最大的特點是只產生特徵X射線，而不產生連續X射線。產生的X射線熒光線也就是元素的特徵線，這就是X射線熒光分析（X-ray Fluorescence Analysis）的基本原理。

2. x射線管的管電壓為u電子電量e質量連續X射線的短波極限為多少

個人感覺：A\B\C；
波長有一個最短極限；
僅供參考。

3. 短波限與吸收限的區別

短波限是連續x射線在某一特定管電壓下的波長，只與管電壓成反比，不隨管電流以及原子序數的變化而變化。
吸收限:x射線被物質所吸收的最長波長，因而對應最低能量。由光電效應可知，入射光能被吸收體吸收的條件是能量大於等於吸收體某殼層的結合能。

4. 設x射線管的管電壓為100kv,求其產生連續x射線的最短波長和相應的x光子能量的

eU=hc/波長 波長=0.0124nm

光子能量：E=hv=eU=1.6*10（-14次方）

X線具有穿透性，但人體組織間有密度和厚度的差異，當X線透過人體不同組織時，被吸收的程度不同，經過顯像處理後即可得到不同的影像。

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產生X射線的最簡單方法是用加速後的電子撞擊金屬靶。撞擊過程中，電子突然減速，其損失的動能會以光子形式放出，形成X光光譜的連續部分，通過加大加速電壓，電子攜帶的能量增大，則有可能將金屬原子的內層電子撞出。

於是內層形成空穴，外層電子躍遷回內層填補空穴，同時放出波長在0.1nm左右的光子。由於外層電子躍遷放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波長也集中在某些部分，形成了X光譜中的特徵線。

5. 連續x射線的最短波長

X射線最短波長的光子能量的等於電子被射線管電壓加速後的最大能量.所以有公式：
eV=hc/λ
則
λ=hc/(eV)
根據題意,我們知道
hc/(eV)-hc/(2eV)=5nm,
所以
hc/(2eV)=5nm
所以該X射線管在電壓增加一倍以後,波長最小值為5nm.

6. 計算連續X線的最短波長公式是

正確答案:A
解析：連續X線的最短波長公式是λ[min
.gif]=1
.24/kVp(nm)
。

7. 短波極限與什麼有關

在X-ray譜中,波長最短的叫作短波限。
短波限是連續x射線在某一特定管電壓下的波長，只與管電壓成反比，不隨管電流以及原子序數的變化而變化。
吸收限:x射線被物質所吸收的最長波長，因而對應最低能量。由光電效應可知，入射光能被吸收體吸收的條件是能量大於等於吸收體某殼層的結合能。
吸收限又稱吸收邊。入射X射線照射某元素時，隨著波長的改變，質量衰減系數增加；當波長調至某一數值時，質量衰減系數發生突變。某元素的質量衰減系數發生突變時的波長值，稱為某元素的吸收限。因入射X射線光子能量(與波長有關)恰好能激發某元素原子能級時，X射線能量被大量吸收，產生吸收突變，故稱吸收限。

8. 什麼是激發限，短波限，吸收限

吸收限又稱吸收邊。入射X射線照射某元素時，隨著波長的改變，質量衰減系數增加；當波長調至某一數值時，質量衰減系數發生突變。某元素的質量衰減系數發生突變時的波長值，稱為某元素的吸收限。因入射X射線光子能量(與波長有關)恰好能激發某元素原子能級時，X射線能量被大量吸收，產生吸收突變，故稱吸收限。
在X-ray譜中,波長最短的叫做短波限

9. 50千伏操作時，X射線管中的電子在撞擊靶時的速度與動能，它所發射的X射線短波限為多少

動能：電子由零經50KV電場加速，獲得動能為50KeV=8.01x10^-15J
速度：V=SQRT(2/(1/c^2+m/E))=1.266x10^8m/s，其中，c為光速，m為電子靜止質量，E為光子動能。SQRT表示開平方。
X射線短波限：
λ=hc/E=0.0248nm，h為普朗克常量，c為光速，E為電子動能，nm為納米

10. 為什麼存在短波限(λSWL)

高速運動。
高速運動的電子將其全部動能皆用以轉化為一個X光光量子，則此光子將具有最大的能量，最高的頻率和最短的波長。eV=hv=hc/波長，則波長=hc/eV。
短波限是連續x射線在某一特定管電壓下的波長，只與管電壓成反比，不隨管電流以及原子序數的變化而變化。