Рентгеновская трубка

Спектр тормозного излучения является непрерывным. Слева он ограничен минимальной длиной волны ${\displaystyle \lambda _{0}}$, затем он круто возрастает, достигая максимума при длине волны ${\displaystyle \lambda _{m}\approx {1,5}\lambda _{0}}$, после чего полого спадает, асимптотически приближаясь к нулю.

${\displaystyle \lambda _{0}={\frac {hc}{eU}}}$^[2],

где ${\displaystyle U}$ — анодное напряжение рентгеновской трубки, ${\displaystyle e}$ — заряд электрона, ${\displaystyle h}$ — постоянная Планка, ${\displaystyle c}$ — скорость света. Таким образом, при увеличении анодного напряжения возрастает жёсткость излучения: ${\displaystyle \lambda _{0}}$ и ${\displaystyle \lambda _{m}}$ смещаются в сторону более коротких волн, и ${\displaystyle \lambda _{m}}$ приближается к ${\displaystyle \lambda _{0}}$. Интенсивность излучения (площадь под кривой спектра) возрастает пропорционально квадрату напряжения.

При увеличении тока через рентгеновскую трубку интенсивность излучения возрастает прямо пропорционально току, характер спектра при этом не меняется.

Материал анода не влияет на длину волн спектра тормозного излучения (на жёсткость излучения), но оказывает влияние на общую интенсивность излучения, которая растёт прямо пропорционально порядковому номеру химического элемента, из которого сделано зеркало анода.

Помимо торможения (рассеяния) электронов в электрическом поле атомных ядер, одновременно выбиваются электроны из внутренних электронных оболочек атомов анода. Пустые места в оболочках занимаются другими электронами атома. При этом испускается рентгеновское излучение с характерным для материала анода спектром энергий (характеристическое излучение, частоты определяются законом Мозли: ${\displaystyle {\sqrt {\nu }}=A(Z-B),}$ где Z — атомный номер элемента анода, A и B — константы для определённого значения главного квантового числа n электронной оболочки).

Энергия спектра характеристического излучения значительно меньше энергии спектра тормозного излучения. Спектр характеристического излучения более мягкий и в значительной степени задерживается стеклом рентгеновской трубки. Поэтому практически можно считать, что действие рентгеновских лучей в рентгенографии обуславливается лишь спектром торможения. Специфические свойства характеристического спектра используются при некоторых методах рентгеноструктурного анализа и в рентгеноспектральном анализе.