Considerando o espectro de raio X gerado por um feixe de elétrons ao incidir sobre uma amostra, a) para se obter radiação na faixa de raio X, qual deve ser a ordem de grandeza da energia cinética dos elétrons do feixe? (resposta em eV)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre o espectro de raio X gerado por um feixe de elétrons que incide sobre uma amostra. O conteúdo aqui envolve física de partículas e emissão de radiação eletromagnética, especificamente raios X. Para resolver isso, vamos precisar entender como a energia cinética dos elétrons está relacionada à geração de raios X.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar que quando elétrons acelerados ou desacelerados atingem uma amostra, eles podem emitir radiação eletromagnética na faixa de energia dos raios X. A quantidade de energia cinética que os elétrons possuem determina a energia dos raios X emitidos.

Passo 3

Os raios X têm energias que geralmente variam de algumas centenas de elétron-volts (eV) até dezenas de quiloelectron-volts (keV). Para que os elétrons sejam capazes de produzir raios X nessa faixa, eles precisam ter uma energia cinética correspondente.

Passo 4

Sabemos que 1 eV é a energia que um elétron ganha ao ser acelerado por uma diferença de potencial de 1 volt. Para raios X, que estão na faixa de keV (1 keV = 1000 eV), precisamos que os elétrons tenham uma energia cinética na mesma ordem de grandeza.

Passo 5

Portanto, para obter raios X, a energia cinética dos elétrons deve estar na ordem de grandeza de 10 keV, o que equivale a 10³ a 10⁴ eV.

Resposta

A energia cinética dos elétrons do feixe deve estar na ordem de grandeza de aproximadamente 10⁴ eV para se obter radiação na faixa de raios X.

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