X線

定義

X線とは、波長が非常に短く、エネルギーの大きい電磁波である。
主に、高速の電子が金属に衝突するときや、原子内部の電子の状態が変化するときに発生する。

イメージ

電子が強くぶつかって急に止まると、そのエネルギーが電磁波として放出される。これがX線である。
医療で体の内部を調べるときに使われるのは、X線が物質をある程度通り抜ける性質をもつためである。

数式

X線のエネルギー \(E\) は振動数 \(f\) に比例し、次のように表される。

\[E = h f\]

ここで、
\(E\) はエネルギー（J）
\(h\) はプランク定数
\(f\) は振動数（Hz）である。

また、波長 \(\lambda\) と振動数 \(f\) の関係は次のようになる。

\[c = \lambda f\]

ここで、
\(c\) は光速（m/s）
\(\lambda\) は波長（m）である。

ポイント

• X線は可視光よりも波長が短く、エネルギーが大きい
• 電子の減速による放射（制動放射）や内殻電子の遷移で発生する
• 透過性があるが強すぎると人体に影響を与える