Rayos x

1.1 Espectro electromagnético y Rayos X
Los Rayos X se descubrieron en 1895 por el físico alemán Röntgen y recibieron ese
nombre porque se desconocía su naturaleza en ese momento. A diferencia de la luz
ordinaria, esa radiación era invisible pero viajaba en linea recta y ennegrecía las películas
fotográficas de manera similar a como lo hacía la luz. Sin embargo, esa radiación era
muchomás penetrante que la luz y podía atravesar el cuerpo humano, la madera, piezas
delgadas de metal, etc. Esta propiedad encontró inmediatamente aplicación en la obtención
de radiografías: las porciones menos densas de un material dejan pasar la radiación X en
mayor proporción que las más densas: de esta forma es posible localizar la posición de una
fractura en un hueso o una grieta en unapieza metálica.
En 1912 se estableció de manera precisa la naturaleza de los rayos X. En ese año se
descubrió la difracción de rayos x en cristales y este descubrimiento probó la naturaleza de
los rayos X y proporcionó un nuevo método para investigar la estructura de la materia de
manera simultánea. Los R-X son radiación electromagnética de la misma naturaleza que la
luz pero de longitudde onda mucho más corta. La unidad de medida en la región de los r-x
es el angstrom (Å), igual a 10
-10
m y los rayos x usados en difracción tienen longitudes de
onda en el rango 0.5-2.5 Å mientras que la longitud de onda de la luz visible está en el
orden de 6000 Å. De acuerdo con la teoría cuántica, la radiación electromagnética puede
considerarse tanto un movimiento ondulatorio comoun haz de partículas llamadas fotones.
Cada fotón lleva asociada una energía h, donde h es la cte de Planck (6.63x10
-34
J•s); se
establece así un vínculo entre las dos teoría ya que la frecuencia del movimiento
ondulatorio puede calcularse a partir de la energía del fotón y viceversa.
El espectro contínuo. Los rayos X se producen cuando una partícula cargada
electrícamente consuficiente energía cinética es frenada rápidamente. Los electrones son
las partículas utilizadas habitualmente y la radiación se obtiene en un dispositivo conocido
como tubo de rayos x que contiene una fuente de electrones y dos electrodos metálicos. El
alto voltaje entre los electrodos dirige los electrones hacia el ánodo, o blanco, y al golpear
sobre él con una elevada velocidad producen r-xen el punto de impacto que se irradian en
todas direcciones. La mayor parte de la Ec de los electrones que golpean el blanco se
convierte en calor y únicamente menos de un 1% se transforma en r-x.
Los rayos x emitidos consisten en una mezcla de diferentes longitudes de onda y la
variación de intensidad con  depende del voltaje del tubo. La figura muestra el tipo de
curvas obtenidas.La intensidad es cero hasta cierta longitud de onda, llamada lim, aumenta
rápidamente hasta un máximo y entonces decrece sin un límite abrupto en la parte de larga
longitud de onda. Cuando se sube el voltaje del tubo, la intensidad de todas las longitudes
de onda aumenta y la posición de la min y del máximo se desplazan a longitudes de onda
más cortas. Esta radiación se denomina radiacióncontinua o blanca, pues está formada
igual que ocurre con la luz blanca por muchas longitudes de onda.
El espectro continuo resulta de la deceleración de los electrones que golpean el
blanco, sin embargo no todos los electrones se frenan de la misma forma: algunos se paran
con un solo impacto y pierden toda su energía de una vez; otros experimentan sucesivos
impactos, perdiendofracciones de su Ec de forma sucesiva hasta perderla toda. Los
electrones que son detenidos en un solo impacto son los que producen fotones de máxima
2energía, es decir r-x de mínima longitud de onda, estos electrones transfieren toda su
energía a un fotón de manera que:
E = e•V = h•max  max = e•V/h
min = c/max = h•c/e•V
min = 12400/V
Esta ecuación da la min como una función del...