108年:醫物幅安(1)
下列有關 X光產生的敘述何者錯誤?
A特性輻射與制動輻射的能譜皆 為連續能譜,但產生機制不同
B制動輻射的 產生涉及電子與原子核的非彈性碰撞
C靶物質及入射粒子速度皆影響制動輻射的產量
D濾片會造成射束硬化
詳細解析
本題觀念:
本題(反向題,問「何者錯誤」)考查 X 光產生的兩種機制:制動輻射(bremsstrahlung radiation)與特性輻射(characteristic radiation)的能譜特徵、產生機制,以及濾片對射束的影響。
選項分析
(A) 特性輻射與制動輻射的能譜皆為連續能譜,但產生機制不同 ❌(此為錯誤陳述 = 答案)
此敘述錯誤。制動輻射(bremsstrahlung)的能譜是連續能譜(continuous spectrum),因為電子減速程度不一,釋出的光子能量從 0 到最大值(等於入射電子動能)連續分布。但特性輻射(characteristic radiation)的能譜是離散能譜(discrete/line spectrum),對應特定元素內外殼層間的固定能量差,以尖峰(peaks)形式疊加在連續譜上。
(B) 制動輻射的產生涉及電子與原子核的非彈性碰撞 ✅
正確。制動輻射是高速電子通過原子核的電場時,受核電場偏轉而減速,損失的動能以光子形式輻射出去。這是一種電子與原子核之間的非彈性交互作用(inelastic Coulomb interaction)。
(C) 靶物質及入射粒子速度皆影響制動輻射的產量 ✅
正確。制動輻射產量正比於靶物質的原子序(Z)和入射電子的能量(速度平方),高 Z
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