Considerando o espectro de raio X gerado por um feixe de elétrons ao incidir sobre uma amostra, b) discuta a forma típica do espectro de raio X, apontando os processos que geram sua parte contínua e aqueles que geram a sua parte discreta.

Passo 1

Vamos começar entendendo o enunciado. A questão pede para discutir a forma típica do espectro de raios X gerado por um feixe de elétrons que incide sobre uma amostra. Para isso, precisamos entender os processos que geram a parte contínua e a parte discreta desse espectro. Vamos utilizar conceitos de interação de elétrons com matéria, especificamente os processos de Bremsstrahlung e emissão de raios X características.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a parte contínua do espectro de raios X. Quando os elétrons do feixe acelerado colidem com os elétrons da amostra, eles são desacelerados ou desviados pela força elétrica do núcleo atômico. Esse processo de desaceleração resulta na emissão de radiação eletromagnética com uma ampla gama de energias, formando uma linha contínua no espectro. Esse fenômeno é conhecido como Bremsstrahlung, que vem do alemão e significa “radiação de freio”.
A intensidade da radiação Bremsstrahlung pode ser descrita pela seguinte relação:
I(E) propto Z^2E
onde:
  • I(E) é a intensidade da radiação em função da energia E.
  • Z �� o número atômico da amostra.
  • E é a energia do fóton emitido.
Isso mostra que a intensidade aumenta com o número atômico e diminui conforme a energia do fóton aumenta, resultando em um espectro contínuo.

Passo 3

Agora, vamos abordar a parte discreta do espectro de raios X. Além da Bremsstrahlung, os elétrons incidentes podem remover elétrons das camadas internas dos átomos da amostra, criando lacunas nesses níveis de energia. Eletrões de camadas mais externas então preenchem essas lacunas, e a energia liberada nesse processo é emitida na forma de fótons de energia específica. Esses fótons têm energias bem definidas, correspondentes às diferenças de energia entre os níveis eletrônicos dos átomos, resultando em picos ou linhas discretas no espectro. Esses picos são chamados de linhas características, como as linhas Kalpha e Kbeta.

Passo 4

Portanto, o espectro de raios X típico gerado por um feixe de elétrons em uma amostra apresenta duas principais características:
  1. Parte Contínua: Resultado da radiação Bremsstrahlung, que fornece uma base contínua no espectro.
  2. Parte Discreta: Composta por picos bem definidos das linhas características, que dependem dos elementos presentes na amostra.

Resposta

O espectro de raios X gerado por um feixe de elétrons incidente sobre uma amostra apresenta uma parte contínua, originada pela radiação Bremsstrahlung decorrente da desaceleração dos elétrons no material, e uma parte discreta composta por picos bem definidos, resultantes da emissão de fótons característicos das transições eletrônicas nos átomos da amostra.

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