Spettri a raggi X λ=0.1-10 Å E=1-100 keV Atomi idrogenoidi ( o fortemente ionizzati) con Z grande (E≈ Z2) Spettri di Bremsstrahlung (continuo) Spettri a righe (radiazione caratteristica) Radiazione di Bremsstrahlung (frenamento) Gli elettroni emessi dal catodo vengono accelerati verso l’anodo (eV0). Gli elettroni, passando vicino ai nuclei atomici dell’anodo vengono deflessi e rallentati. rallentati Emissione di radiazione e.m. nel continuo (elettrodinamica classica). Atomo+e- (veloce)->atomo+e- (lento) +hν Singolo frenamento: hνmax=eV0=hc/λmin elettrone IN ⇒ fotone OUT Kα Max. energia dei raggi X = Max. energia elettrone Spettro caratteristico hνmax=eV0=hc/λmin (dipende dal bersaglio) Spettro caratteristico Emissione discreta della serie K Bremsstrahlung Spettro continuo dovuto al frenamento degli elettroni Kβ Bremsstrahlung λmin Spettri dei raggi X : Diagrammi di Moseley λ (Å) Z Serie L Lα n=3a2 Kα n=2a1 Serie K Kβ n=3a1 f Moseley scoprì che la radice quadrata della frequenza della riga Kα era proporzionale al numero atomico degli atomi del bersaglio: −16 ν = 0.248 ×10 (Z −1) 2 Formula di Bohr per atomi idrogenoidi: m 0e 4 Z 2 1 1 ν= 3 2 − 2 8πε 0h n1 n 2 Kα => n1=1, n2=2; Z->Z-b con b≈1 (effetto di schermaggio del potenziale coulombiano del nucleo da parte dell’elettrone più interno). m 0e 4 1 1 2 ν= − ( Z − b ) 3 2 2 8πε 0 h 1 2 3m e 4 1 2 0 ν = 4 3 (Z − b ) 32πε 0 h Mα X-ray Spectra: “Stylized” da n = 4 a 3 n=4 Diagram of Atomic Levels Lα da n = 3 a 2 n=3 n=2 Kα da n = 2 a 1 α da n+1 a n β da n+2 a n γ da n+3 a n Struttura fine degli spettri dei raggi X