Espectro continuo
Enviado por elizabethrdz • 22 de Octubre de 2013 • Síntesis • 524 Palabras (3 Páginas) • 229 Visitas
Espectro continuo[editar · editar código]
El tubo de rayos X está constituido por dos electrodos (cátodo y ánodo), una fuente de electrones (cátodo caliente) y un blanco. Los electrones se aceleran mediante una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo. La radiación es producida justo en la zona de impacto de los electrones y se emite en todas direcciones.
La energía adquirida por los electrones va a estar determinada por el voltaje aplicado entre los dos electrodos. Como la velocidad del electrón puede alcanzar velocidades de hasta (1/3)c debemos considerar efectos relativistas, de tal manera que,
E=\frac{m_{e}c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}=eV
Los diferentes electrones no chocan con el blanco de igual manera, así que este puede ceder su energía en una o en varias colisiones, produciendo un espectro continuo.
La energía del fotón emitido, por conservación de la energía y tomando los postulados de Planck es:
h\nu = K-K'\,
Donde K y K’ es la energía del electrón antes y después de la colisión respectivamente.
El punto de corte con el eje x de la gráfica de espectro continuo, es la longitud mínima que alcanza un fotón al ser acelerado a un voltaje determinado. Esto se puede explicar desde el punto de vista de que los electrones chocan y entregan toda su energía. La longitud de onda mínima está dada por:
\lambda = hc/eV\,
La energía total emitida por segundo, es proporcional al área bajo la curva del espectro continuo, del número atómico (Z) del blanco y el número de electrones por segundo (i). Así la intensidad está dada por:
I = AiZV^{m}\,
Donde A es la constante de proporcionalidad y m una constante alrededor de 2.
Espectro característico[editar · editar código]
Cuando los electrones que son acelerados en el tubo de rayos X poseen cierta energía crítica, pueden pasar cerca de una subcapa interna de los átomos que componen el blanco. Debido a la energía que recibe el electrón, este puede escapar del átomo, dejando al átomo en un estado supremamente excitado. Eventualmente, el átomo regresará a su estado de equilibrio emitiendo un conjunto de fotones de alta frecuencia, que corresponden al espectro de líneas de rayos X. Éste indiscutiblemente va a depender de la composición del material en el cual incide el haz de rayos X, para el molibdeno, la gráfica del espectro continuo muestra dos picos correspondientes a la serie K del espectro de líneas, estas están superpuestas con el espectro continuo.
La intensidad de cualquier línea depende de la diferencia del voltaje aplicado (V) y el voltaje necesario para la excitación (V’) a la correspondiente línea, y está dada por:
I = B i (V-V')^{N}\,
Donde n y B son constantes, e i es el número de electrones por unidad de tiempo.
Para la difracción de rayos X, la serie K del material
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