阴极射线是什么，阴极射线如何产生，阴极射线和x射线区别

阴极射线是从低压气体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子流。阴极可以是冷的也可以是热的，电子通过外加电场的场致发射、残存气体中正离子的轰击或热电子发射过程从阴极射出。

阴极射线有两个特性，一是垂直于阴极，二是带有负电，并且总是从阴极出发，终点与阳极无关。

阴极射线是在1858年利用低压气体放电管研究气体放电时发现的。1897年约瑟夫·约翰·汤姆逊根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电，并测出其荷质比，这在一定意义上是历史上第一次发现电子，12年后美国物理学家罗伯特·安德鲁·密立根用油滴实验测出了电子的电荷。

产生X射线的最简单方法是：用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能（其中的1%）会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为制动辐射。通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。

常用的阴极射线产生方式：电子的韧制辐射，用高能电子轰击金属，电子在打进金属的过程中急剧减速，按照电磁学，有加速的带电粒子会辐射电磁波，如果电子能量很大，比如上万电子伏，就可以产生x射线，这是目前实验室和工厂，医院等地方用的产生x射线的方法。

还有一种方式是：原子的内层电子跃迁也可以产生x射线，量子力学的理论，电子从高能级往低能级跃迁时候会辐射光子，如果能级的能量差比较大，就可以发出x射线波段的光子。

阴极射线本质上是电子流，是自由电子在空间做定向运动所形成的；高速运动的电子，由于带负电荷，会受电磁场影响。

X射线则是原子内层电子受激发后产生的射线，属于光子流，也就是电磁波。

阴极射线可在空气中传播几厘米，而X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等，甚至可穿透几米厚的钢板。

产生阴极射线的阴极射线管叫克鲁克斯射线管，阴极射线管是从有名的盖斯勒管发展起来的。阴极射线管有两个电极：阴极与阳极。管内被抽成了接近真空状态，当向两级与感应线圈连接加上高压电时，两级之间形成强大的电场，可以加速电子，然后阴极就可以向阳极发射阴极射线了。阴极射线打在管内稀薄空气上可以发出神奇的光现象，这就是无声的电放射。

产生X射线的阴极射线管叫伦琴射线管。管内抽成高真空，里面封闭着两个极．K是射线管的阴极，它由螺旋钨丝制成(由外加电源加热)，钨丝对面一极装有重金属(铂钨)靶，它就是伦琴射线管的阳极，把管的两极接到几万伏高压电源上，使管内产生强电场，炽热钨丝发出的电子受到电场的作用，就以很高的速度射到阳极金属靶上，于是就有伦琴射线从靶面发射出来透到管外．