Physics 2000 Einstein's Legacy X-Rays

Emisión de la capa-K

En el proceso de la capa-K, qué es lo que pasa con ese electrón que aparece de repente luego de que el otro electrón es sacado de su órbita?

Un átomo pesado tiene gran cantidad de electrones rodeando el núcleo en diferentes capas. Para hacerlo simple no los hemos mostrado todos. Realmente el electrón que aparece, viene de una de las otras capas del átomo. El impacto en la capa-K afecta el electrón más interno del átomo, luego es como tener un "hueco" en el fondo. Este "hueco causa un efecto dominó donde los electrones de arriba caen en cascada para llenar el hueco.

Pero porqué el electrón más interno? Yo hubiera pensado que el electrón más externo sería mucho más fácil de sacar.

Un fotón de rayos-X tiene un gran cantidad de energía en él, y solamente transiciones de los electrones internos pueden liberar esa cantidad de energía. Las transiciones de los electrones más externos, que pueden ocurrir, deben estar en las partes de infrarojo o visible del espectro. Para los niveles de energía de electrones usados en los tubos de rayos-X, ocurre que los electrones más internos son los que tienen más posibilidad es de ser sacados del átomo.

Usted dijo anteriormente que el espectro de la capa-K dependía del elemento del blanco contra el que impactan los electrones. Porqué?

Recuerda que dijimos que cada elemento tiene sus propios "colores de equipo"? Estamos observando la transición entre dos estados, luego estamos viendo los colores del equipo en la porción de rayos-X del espectro. Estas huellas digitales fueron usadas por Moseley para ayudar a entender los átomos con gran cantidad de electrones.

Qué fué lo que hizo Moseley?

Allá por 1913, cuando era aún estudiante, él observó la radiación de capa-K proveniente de varios elementos desde aluminio hasta oro. Encontró una conexión entre la longitud de onda del rayo-X emitido por la capa-K y el elemento (número atómico), que ayudó a entender mejor los átomos.

Cómo se puede encontrar la longitud de onda de un rayo-X? Parece ser una cosa bien difícil de medir.

Esa es otra historia. El usó la técnica recientemente desarrollada (para entonces), llamada 'difracción de Bragg', donde se difractan rayos-X usando un cristal. Fué capaz de predecir la existencia de elementos aún no observados, tales como el tecnecio, prometeo y el renio. Y aún hoy, debido a la unicidad de las huellas digitales de cada elemento, los rayos-X son usados para análisis químicos, ya que es altamente sensible a impurezas.