Question

2.140. Длина волны Ка - линии характеристического рентгеновского
излучения равна 0,194 нм. Из какого материала сделан антикатод?

Answer 1

Kα-линия возникает при переходе со второго уровня на первый (т.е. с n₁ = 2 на n₂ = 1).

Для атома водорода волновое число излучаемого фотона ν (обратная длина волны) записывается следующим образом:
$nu=Rleft(dfrac1{n_2^2}-dfrac1{n_1^2}right)$
где постоянная Ридберга R примерно равна 1,10 * 10⁷ м⁻¹.

Для водородоподобных атомов (т.е. атомов, содержащих только один электрон) закон Ридберга изменяется и теперь в него входит количество протонов Z (или, что тоже самое атомный номер):
$nu=RZ^2left(dfrac1{n_2^2}-dfrac1{n_1^2}right)$

В общем же случае требуется учитывать влияние остальных электронов. Существует закон Мозли, приблизительно описывающий такие процессы. Так, для Kα-серий закон Мозли имеет вид
$nu=R(Z-1)^2left(dfrac1{1^2}-dfrac1{2^2}right)=dfrac34R(Z-1)^2$

$(Z-1)^2=dfrac{4}{3Rlambda}=dfrac{4}{3cdot1.10cdot10^7cdot0.194cdot10^{-9}}approx625\ Z-1=25\ Z=26$

Сверяясь с таблицей Менделеева, получаем, что Z = 26 соответствует железу.

Ответ. Антикатод сделан из железа.