raio-x

Produção de Raios X
Os raios X foram descobertos em 8 de novembro de 1895, quando o físico alemão Wilhelm Conrad Roentgen realizava experimentos com os raios catódicos. A história é apresentada no texto A Descoberta dos Raios X. Neste capítulo trataremos dos conceitos básicos envolvidos com a produção e alguns tipos de aplicações dos raios X na física e na ciência dos materiais. Não trataremos da primeira e mais importante aplicação, qual seja a obtenção de radiografias com os raios X. Apenas como uma ilustração vejamos a animação abaixo. Com o mouse, desloque o quadrado para diferentes posições da mão e veja exemplos de radiografia.

Fig. 5.1
Raios X podem ser produzidos quando elétrons são acelerados em direção a um alvo metálico. Fig. 5.2
O choque do feixe de elétrons (que saem do catodo com energia de dezenas de KeV) com o anodo (alvo) produz dois tipos de raios X. Um deles constitui o espectro contínuo, e resulta da desaceleração do elétron durante a penetração no anodo. O outro tipo é os raios-X característico do material do anodo. Assim, cada espectro de raios X é a superposição de um espectro contínuo e de uma série de linhas espectrais características do anodo.
Vejamos alguns espectros contínuos obtidos com um anodo de tungstênio (figura extraída de http://www.tulane.edu/~sanelson/geol211/x-ray.htm). Os potenciais usados para acelerar o feixe de elétrons são indicados ao lado da curva correspondente. Fig. 5.3
O espectro contínuo é simplesmente uma curva de contagens por segundo, versus comprimento de onda do raio X, ou seja Intensidade versus . Observe que todas as curvas têm em comum o fato de que há um comprimento de onda mínimo, abaixo do qual não se observa qualquer raios-X. O curioso é que este valor não depende do material do anodo.
Para entender este fenômeno, lembre-se do capítulo sobre o efeito fotoelétrico. Conforme foi proposto por Einstein, um fóton de radiação, com freqüência f, transporta uma energia hf=hc/, onde  é o