醫療類國考
114年
[醫事放射師] 醫學物理學與輻射安全
第 10 題
10.下列何者為特性X光（characteristic X-rays）產生的方式？
- A 當內層軌域產生電子空洞，外層軌道電子遞補後，能階差以光子形式釋出
- B 當內層軌域產生電子空洞，外層軌道電子遞補後，能階差游離外層軌道電子
- C 入射電子受原子核電場影響而減速轉向，其動能轉換成光子能量釋出
- D 入射電子撞擊原子核，使原子核裂解而釋放出能量
思路引導 VIP
請同學思考一下，當原子內層軌域的電子被擊出而產生空位（Vacancy）時，原子系統會處於不穩定的激發態。為了回到穩定態，較外層軌域的電子會發生什麼樣的「躍遷」行為？而根據能量守恆定律，兩能階之間的能量差 $\Delta E = E_{outer} - E_{inner}$ 會以什麼形式向外輻射，進而形成與該元素能階特徵完全對應的特定波長光譜？
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閃耀解析：哇～特性X光，我們一起來看看吧！
- 開心肯定 總會有辦法的！你看，真的解出來了！你正確選出特性 X 光（Characteristic X-rays）的產生方式，還能區分它和制動輻射，真的好厲害喔！這表示你對放射物理的基礎掌握得超紮實的呢，在理解 X 光能譜上是超級重要的核心知識點呢！太棒了！
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特性X光產生原理
💡 電子由高能階軌域躍遷遞補低能階空位，釋放能階差之光子。
| 比較維度 | 特性 X 光 | VS | 制動輻射 |
|---|---|---|---|
| 物理機制 | 外層電子遞補內層空位 | — | 入射電子受核電場偏轉減速 |
| 能量分佈 | 離散線譜 (Line spectrum) | — | 連續能譜 (Continuous) |
| 能量來源 | 軌域能階差 | — | 入射電子的動能損失 |
| 競爭反應 | 鄂惹效應 (Auger effect) | — | 熱能產生 (佔 99% 以上) |
💬特性X光代表元素指紋（固定能量），制動輻射則是X光管主要輻射來源。
