10.4 Röntgenstrålning

10.16 Röntgenfotografering av handens ben.

År 1895 upptäckte den tyske fysikern Wilhelm von Röntgen (1845 - 1923) en strålning som hade en hittills okänd förmåga att tränga genom olika ämnen. Se figur 10.16. Efter mycket forskning slogs det fast att röntgenstrålningen är en del av det elektromagnetiska spektret. Strålningen som vi kallar för röntgenstrålning, har mycket hög frekvens och motsvarande kort våglängd. Röntgenstrålning är alltså fotoner med mycket stor energi.

Gemensamt för alla elektromagnetiska fenomen är att strålningen sänds ut när en elektrisk laddning accelereras. Radiovågor sänds ut av de svängande laddningarna i en sändarantenn och röntgen strålningen sänds ut när snabba elektroner bromsas upp i materia.

Vi alstrar röntgenstrålar med hjälp av ett röntgenrör. Se figur 10.17. En glödkatod \(K\) sänder ut elektroner som accelereras mot en anod \(A\) med hjälp av en hög likspänning \(U\). Vi tänker oss att en elektron har en kinetisk energi som är ungefär noll när den lämnar katoden. Den kinetiska energin \(W_\text{k}\) vid anoden blir därför \[ W_\text{k} = eU \]

10.17 Schematisk bild av ett röntgen rör.

Röntgenstrålningen är fördelad över många frekvenser. Huvuddelen av strålningen har högre frekvens än ultraviolett strålning. För ett röntgenrör med en given spänning \(U\) har strålningen en maximal frekvens \(f_\text{max}\). Den energirikaste röntgenstrålningen uppstår när all kinetisk energi i en elektron omvandlas till en foton.