Raios

UNIVERSIDADE CATOLICA DE MOÇAMBIQUE
Instituto de Física
Laboratório de Estrutura da Matéria
Física 5 – FNC-313

Raios-X

Raios-X I

Emissão, Fluorescência e Absorção
I-Introdução:
Nas experiências a serem realizadas, a emissão de raios-X é produzida por tubos em alto vácuo, no qual um filamento aquecido libera elétrons que são acelerados por um campo elétrico associado a uma diferença de potencial (da ordem de dezenas de kV) aplicada entre o filamento e o anodo (fig. 1). Os elétrons acelerados pelo campo elétrico penetram no anodo, perdem velocidade e transferem energia aos átomos com os quais interagem, provocando, em particular, ejeção de elétrons (ionização) das diversas camadas profundas (K, L, M) dos átomos. Como conseqüência disto observa-se a emissão de fótons de raios-X originados no volume irradiado do anodo, cujo espectro pode ser classificado em dois tipos: contínuo e característico.

Fig. 1 – Esquema de um tubo emissor de raios-X.
Estas experiências devem ser realizadas em três sessões. Na primeira sessão haverá uma introdução teórica e devem realizar-se as experiências (a), na segunda as (b) e na terceira as (c) do Capítulo II. Os alunos devem trazer respondidas as questões do
Apêndice I na segunda sessão e as do Apêndice II na terceira sessão. As respostas das questões do Apêndice I e II devem fazer parte do relatório, que deverá ser entregue duas semanas após terminada a experiência.

Espectro contínuo de emissão
A perda de velocidade dos elétrons quando penetram no anodo faz eles emitirem fótons de raios-X com espectro contínuo de energia (ou comprimento de onda). A parte contínua do espectro de emissão é chamada “bremsstrahlung”. Nos diversos processos possíveis de geração de fótons, como conseqüência da variação da velocidade do elétron, tem-se o caso extremo no qual um elétron perde o total de sua energia, num único processo, e cria-se um só fóton. Em processos mais complexos a energia dos fótons produzidos é