Flashcard FC785602
O que origina as linhas características de raios X e por que suas energias são específicas de cada elemento?
Física Moderna
Instituto AOCP · 2021
O que origina as linhas características de raios X e por que suas energias são específicas de cada elemento?
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Resposta
Linhas características surgem quando uma vacância em uma camada interna é preenchida por um elétron de camada externa, emitindo um fóton com energia igual à diferença entre os níveis, essa energia depende do número atômico Z via carga nuclear efetiva.
A remoção de um elétron de uma camada interna cria uma vacância; um elétron externo transita para preenchê-la e libera um fóton com \(E=E_{\text{externo}}-E_{\text{interno}}\).
As energias dos níveis eletrônicos respondem ao potencial nuclear efetivo, por isso as linhas são características de cada elemento. Empiricamente, a frequência segue aproximadamente \( \nu \propto (Z-\sigma)^2\), onde \(\sigma\) é a constante de blindagem.
Exemplo:
Compare Kα de cobre (Z=29) e prata (Z=47), usando \(\sigma\approx1\):
\( \displaystyle \frac{\nu_{\text{Ag}}}{\nu_{\text{Cu}}}\approx\left(\frac{47-1}{29-1}\right)^2=\left(\frac{46}{28}\right)^2\approx2.73\).
Ou seja, a linha Kα da prata tem cerca de 2,7 vezes maior frequência e energia que a do cobre.
Veja como foi cobrado:
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