Vågor och partiklar, röntgenspektrum

Det finns tydligen ingen strålning med våglängder kortare än kanske 45 pm. Hur stor energi har en sådan foton uttryckt i eV?

Röntgenstrålningen har producerats med ett röntgenrör, där elektroner har accelererats i ett statiskt elektriskt fält, med en potentialskillnad $U$ mellan katod och anod. 

Röntgenstrålning genereras när elektronerna bromsas in av anodmaterialets atomer (fotoner skickas ut när laddade partiklar accelereras). Denna process kallas för bremsstrahlung (tyska för bromsstrålning) Detta ger upphov till ett kontinuerligt spektrum av fotonenergier. Fotonens energi beror på hur fort/hur mycket som elektronen bromsas in. Elektronen kan förlora hela sin rörelseenergi genom en inbromsning, och då genereras en röntgenfoton med motsvarande energi.  

Elektronens rörelseenergi när den når anoden ges av $E_k = e \cdot U$. Och fotonens energi ges av $E_{\nu}= hf = \frac{hc}{\lambda}$. 

Tillägg: I spektrumet kan man också se två spetsar/peaks. De är typiska för anodmaterialet, och kommer från att atomer i anodmaterial har joniserats.

Bundna elektroner från atomernas inre skal kan bli frigjorda av de snabba inkommande elektronerna. Sedan kan en elektron från atomens yttre skal (på en hög energinivå), fylla "hålet" i det inre skalet (med lägre energi). Då kan en foton skickas ut, med energi som motsvarar skillnaden mellan de olika skalen. 

Denna typ av röntgenstrålning kallas  "karaktäristisk röntgenstrålning", och har bestämda våglängder. Det vill säga, det är inte ett kontinuerligt spektrum.