Рентген сәулесінің заттармен әрекеті Рентген сәулесінің заттармен әрекеттесуі біршене түрде жүреді, оларды: когеренті, когертетті емес шашырулар және фотоәсер деп атайды. Рентген сәулесінің шашыруы кезінде оның фотонының қозғалу бағыты өзгерсе, фотоәсер кезінде ол фотон жұтылады екен. Енді осы әсерлесуді жеке- жеке қарастырайық.
1. Когеренті шашыру кезінде рентген сәулесінің фотон энергиясы әрекеттескен зат атомын иондауға жеткіліксіз, сондықтан рентген сәулесі затпен әркеттескен соң энергиясын, толқын ұзындығын өзгертпейді, ол тек бағытын өзгертеді, яғни hnрентг = hnшашрау, сондықтан мұндай шашырауды серпімді деп атайды.
2. Когеренті емес (комптонды) шашыру кезінде рентген сәулесінің фотон энергиясы әрекеттескен зат атомын иондауға қажетті энергиядан жоғары, яғни hnрентг >> AИ, сондықтан рентген сәулесі затпен әрекеттескен соң оның атомынан бөлінген электронға өз энергиясының біраз бөлігін беріп, оның кинетикалық энергиясын арттырады. Осының нәтижесінде когеренті емес шашыраған рентген сәулесінің фотон энергиясы кемиді, оның бағыты өзгереді:
hnшашрау = hnрентг – АИ – ЕК.
Когеренті емес шашыру зат атомын иондаумен өзгешеленеді.
3. Фотоәсер кезінде рентген сәулесінің фотон энергиясы әрекеттескен зат атомын иондауға жеткілікті деңгейде, яғни hnрентг ³ AИ. Фотоәсер кезінде рентген фотоны зат атомында жұтылады, оның энергиясы атомды иондауға және босаған электронға кинетикалық энергия беруге жұмсалады:
ЕК= hnрентг - АИ.
Когеренті емес (комптонды) шашыру және фотоәсер құбылыстары әр уақытта сипаттаушы рентген сәулесін шығарумен қатар жүреді, өйткені төменгі қабатта босаған орынды сыртқы қабаттағы электрон толтырады, мұндай орын ауыстырулар сәйкес рентген сәулесін шығарумен бірге жүреді.
Әлсіздену заңы Рентген сәулесінің ортаға тереңдеп енуі кезінде орын алатын рентген сәулесінің шашырауы мен фотоәсер құбылыстары нәтижесінде сәуле әлсізденеді, яғни оның баcтапқы энергиясы экспоненциалды түрде өзгереді және ол мына түрде жазылады:
мұндаңғы х- сәуленің денеге ену тереңдігі; m - әлсізденудің сызықтық коэффициенті.
Өз кезегінде әлсізденудің сызықтық коэффициенті үш түрлі компоненттен тұрады: mК когеренттік шашырудан, когеренттік емес шашырудан mКЕжәне фотоәсерден mФ:
m = mК + mНК +mФ.
Әлсізденудің сызықтық коэффициенті m сәулені жұтатын зат түріне және сәуле спектіріне байланысты болады. Практикалық есептеулерде бұл шаманы әлсізденудің массалық коэффициенті mm деген шамамен сипаттайды, ол әлсізденудің сызықтық коэффициентінің сол зат тығыздығына қатынасына тең:
mm = m/r
Осы жағдайды ескеріп, әлсіздену заңын мына түрде жазуға болады:
Жүргізілген есептеулер бір атомды зат үшін әлсізденудің массалық коэффициентін мына өренекпен анықтауға болатындығын көрсетті:
mm =k×l3×Z3 мұндағы l- сәуленің толқын ұзындығы, Z- элементтің атомдық рет саны, к- тұрақты сан.
Ал осы өрнекті пайдаланып, құрамы күрделі заттар үшін әлсізденудің массалық коэффициентін анықтауға болады, ол үшін оның химиялық формуласын колданады. Мысалы, Н2О су молекуласы үшін аталған шаманы былайша есептейді, су молекуласында 2 сутегі атомы(Z=1) және 1 оттегі атомы(Z=8) бар, олай болса:
mm =k×l3×Z3 = k×l3 (2×13 + 1×83) = 514× k×l3 тең.