Rentgenové záření nazývané také paprsky X objevil v roce 1895 německý fyzik Wilhelm Conrad Röntgen(1845 - 1923) . Při studiu výbojů v plynech zjistil, že při dopadu elektronů urychlených elektrickým polem na kovovou anodu vzniká záření, které proniká i neprůhlednými předměty. Vlnová délka rentgenového záření určuje jeho základní vlastnosti: schopnost pronikat látkami, působit na fotografickou emulzi, vyvolat ionizaci látky, kterou záření prochází. Čím kratší je délka rentgenového záření, tím lépe záření proniká látkami. Za tento svůj objev obdržel v roce 1901 v historii první Nobelovu cenu za fyziku. Využití rentgenového záření má nesmírný význam v mnoha vědeckých oborech - od medicíny (diagnostika, terapie) přes výzkum struktury krystalu, rtg. spektrografii až po např. defektoskopii.

Nejrozšířenějším zdrojem rentgenového záření, které se používá ve strukturní analýze, je speciálně vyčerpaná trubice nazývaná rentgenová lampa. Její jednoduché schéma je na obr. 3.1.

Elektrony emitované ze žhavené katody jsou urychlovány v elektrickém poli mezi katodou a anodou. Po dopadu rychle se pohybujících elektronů na anodu dochází ke vzniku rentgenového záření. Podle způsobu vzniku rozlišujeme záření spojité (brzdné) a záření charakteristické. Vznik záření spojitého je schematicky znázorněn na obr. 3.2.

Elektrony ( na obrázku jsou označeny A a B ) při každé interakci s atomy anody ztrácejí část své kinetické energie, kterou získaly pohybem mezi oběma elektrodami. Ztracená energie se přemění na rentgenové záření. Protože energie ztracená při srážkách je různě veliká, bude v rentgenovém záření zastoupena celá škála vlnových délek od určité minimální hodnoty l_min po maximální l _max. Proto je nazýváno spojité.

Jestliže energie dopadajícího elektronu E=eU je dostatečně veliká, při interakci s atomem anody vyrazí z vnitřní elektronové hladiny atomu elektron.

Prázdné místo obsadí elektron s vyšší energií z hladiny vzdálenější od jádra (obr. 3.3 a). Délka vlny l rentgenového záření , které se při přechodu vyzáří, je určena rozdílem energií obou hladin. Protože tato vlnová délka je charakteristická pro materiál anody (obr. 3.3 b), nazývá se vzniklé záření charakteristické.

Na obr. 3.4 jsou znázorněny čáry charakteristického záření na pozadí spektra spojitého. Vlnová délka charakteristické čáry ( označena K_b, K_a) závisí na protonovém čísle materiálu anody.

Rentgenové paprsky jsou elektromagnetické záření, jehož vlnové délky leží v intervalu 10^-8 až 10^-12m. Obor vlnových délek řádu 10^-10 m odpovídá vzdálenostem atomů v krystalech a při dopadu takového záření na krystalickou látku bude docházet k difrakci stejně jako při dopadu světla na rytou mřížku.

Titulní stránka