x射线产生的原因 X射线是如何产生的

2020-06-20 04:20:10 来源：朵拉利品网

1, X射线是如何产生的

X射线的产生分两种：
1、电子的韧制辐射，用高能电子轰击金属，电子在打进金属的过程中急剧减速，有加速的带电粒子会辐射电磁波，电子能量很大，就可以产生x射线。
2、原子的内层电子跃迁也可以产生x射线，电子从高能级往低能级跃迁时候会辐射光子，能级的能量差比较大，就发出x射线波段的光子。
X射线是一种波长极短，能量很大的电磁波，X射线的波长比可见光的波长更短（约在0.001~10纳米，医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1 纳米之间），它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。 由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。
X射线的物理特性：
1、穿透作用。X射线因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关，X射线的波长越短，光子的能量越大，穿透力越强。
2、电离作用。物质受X射线照射时，可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量，根据这个原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下，气体能够导电；某些物质可以发生化学反应；在有机体内可以诱发各种生物效应。
3、荧光作用。X射线波长很短不可见，但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时，可使物质发生荧光（可见光或紫外线），荧光的强弱与X射线量成正比。这种作用是X射线应用于透视的基础，利用这种荧光作用可制成荧光屏，用作透视时观察X射线通过人体组织的影像，也可制成增感屏，用作摄影时增强胶片的感光量。
4、热作用。物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能，使物体温度升高。
参考资料来源：百度百科-X射线

2, X射线的特征谱是由于什么原因产生的？

任何元素的原子都是由原子核和绕核运动的电子组成的，原子核外电子按其能量的高低分层分布而形成不同的能级，因此，一个原子核可以具有多种能级状态。如K,L,M，等等
能量最低的能级状态称为基态能级（E0=0），其余能级称为激发态能级，而能最低的激发态则称为第一激发态。正常情况下，原子处于基态，核外电子在各自能量最低的轨道上运动。
如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。
电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。
释放辐射能量就是X射线特征谱线，原子种类不同X射线特征也不相同

3, 关于各种射线的产生的原因。

产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。
撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能（其中的1%）会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为制动辐射。
通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。
由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。
电子的韧制辐射，用高能电子轰击金属，电子在打进金属的过程中急剧减速，按照电磁学，有加速的带电粒子会辐射电磁波，如果电子能量很大，比如上万电子伏，就可以产生x射线。
原子的内层电子跃迁也可以产生x射线，量子力学的理论，电子从高能级往低能级跃迁时候会辐射光子，如果能级的能量差比较大，就可以发出x射线波段的光子。
X射线应用：
1、X射线诊断
X射线应用于医学诊断 ，主要依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。
由于X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的X射线量就不一样，根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。
2、X射线治疗
X射线应用于治疗，主要依据其生物效应，应用不同能量的X射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特别是肿瘤的治疗目的。
3、工业领域
X射线可激发荧光 、使气体电离、使感光乳胶感光，故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测研究领域，X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。
参考资料来源：搜狗百科-X射线

名词解释

X射线

X射线（又称伦琴射线）是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，其波长约介于0.01~100埃之间，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现。 x射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应。X射线最初用于医学成像诊断和X射线结晶学。X射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。 2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，X射线和伽马射线辐射在一类致癌物清单中。

波长

波长（wavelength）是指波在一个振动周期内传播的距离。也就是沿着波的传播方向，相邻两个振动位相相差2π的点之间的距离。波长λ等于波速u和周期T的乘积，即λ=uT。同一频率的波在不同介质中以不同速度传播，所以波长也不同。

光子

光量子，简称光子，是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种规范玻色子，在1905年由爱因斯坦提出。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。光子静止质量为零。光子以光速运动，并具有能量、动量、质量。

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