Ученые разгадали тайну рентгеновского излучения

Долгие годы природа аномалии, сопровождающей рентгеновское излучение, оставалась загадкой

С 1960-х годов физики, изучающие рентгеновское излучение сталкивались с любопытной аномалией: в ходе лабораторных экспериментов электроны, ускоряющиеся между двумя электродами, имели энергию, превышающую приложенное напряжение. Этот факт противоречит фундаментальному принципу физики, согласно которому энергия электронов должна соответствовать величине напряжения.

Несмотря на то, что это явление наблюдается уже десятилетиями, его природа оставалась загадкой. Однако недавно команда ученых из Университета штата Пенсильвания смогла найти причину этого процесса.

Как пояснил руководитель исследования Виктор Паско, в экспериментах с приложением напряжения между двумя электродами электроны ускоряются через промежуток, в котором вакуум или же присутствует определенный газ. Логично предположить, что максимальная энергия электронов определяется величиной приложенного напряжения. Однако при экспериментальной проверке этого принципа энергия электронов стабильно выше этой величины в 2-3 раза.

Команда Паско провела математическое моделирование и установила, что причиной явления является механизм обратной связи энергии. Электроны, взаимодействуя с материалом электрода, излучают рентгеновские лучи, состоящие из фотонов — световых частиц без массы и заряда. Часть этих фотонов движется обратно и вызывает эмиссию новых электронов с другого электрода.