Produzione di raggi x

[qadesh1]

ciao a tutti ci sono delle questioni che non mi sono ben chiare riguardo la produzione dei raggi x.
Ho imparato che l'emissione avviene in due modi differenti e cioè o per frenamento degli elettroni che bombardano il materiale oppure perchè gli elettroni che bombardano gli atomi del materiale in questione urtano i nuclei facendoli letteralmente "schizzare via" laciando cosi degli spazi vuoti che verranno colmati dagli elettroni dei livelli energetici superiori.Ma veniamo al dunque:
1)il fatto che ,nel caso di radiazione di frenamento, si abbia uno spettro di emissione continuo è dovuto al fatto che l'elettrone"proiettile" quando penetra nel materiale puo rallentare in infiniti modi e quindi rilasciare energiaa qualunque lunghezza d'onda?cioè in pratica non mi è chiaro come mai lo spettro in tal caso è continuo.
2)nel caso invece della radiazione caratteristica vorrei capire come mai sono interessati solo i livelli energetici piu bassi..forse perchè per far schizzare via un elettrone da un livello energetico piu elevato ci vuole molta piu energia?

[skyluke89]

ciao, innanzitutto fai attenzione: i 2 modi per produrre raggi x sono o per radiazione di frenamento, oppure perchè il fascio di elettroni colpisce degli elettroni atomici, non i nuclei! sono gli elettroni che poi 'schizzano' via.

1) la radiazione di frenamento ha uno spettro continuo proprio per il motivo che hai citato: a seconda di come arriva l'elettrone, quanto vicino arriva ad un elettrone atomico, ecc.. può venire deviato in infiniti modi diversi, quindi l'energia rilasciata potrà variare appunto in modo continuo.

2) quando invece l'elettrone colpisce un elettrone atomico lo spettro è discreto e osservi i picchi. Per rispondere alla tua domanda, il processo si verifica solo con gli elettroni degli orbitali atomici più interni: infatti devi tener conto che i livelli energetici negli atomi non sono equidistanti tra loro, ma quelli più interni sono molto più distanziati tra loro di quanto non lo siano quelli più esterni. Di conseguenza, se viene scalzato via un elettrone interno, il 'salto' dell'elettrone del livello successivo in quello lasciato vuoto è molto 'grande', e la frequenza del fotone emesso (che dipende dall'energia) cade nei raggi X. Viceversa, se ad essere scalzato via è un elettrone esterno, il 'salto' dell'elettrone del livello successivo in quello lasciato vuoto è molto più 'piccolo', di conseguenza anche l'energia emessa è molto minore e la frequenza della radiazione emessa non cade nello spettro dei raggi X, ma ha lunghezze d'onda molto maggiori (ultravioletto, o anche più in là).