Рэнтгенаўскае выпраменьванне ўзнікае пры тармажэнні якія рухаюцца электронаў. Гэта фізічная з'ява адбываецца ў рэнтгенаўскай трубцы, якая прадстаўляе сабой вакуумны шкляны балон з двума впаянными электродамі - анодам і катодам (мал. 1.1). Катод сканструяваны так, каб ён мог выпускаць вялікая колькасць электронаў. Пры тармажэнні электронаў вялікая частка іх кінэтычнай энергіі ператвараецца ў цеплавую, таму паверхня анода пры працы трубкі награваецца да высокай тэмпературы. Паверхня анода вырабляецца з тугаплаўкага металу, які мае высокую атамная лік, якое забяспечвае адносна высокую «аддачу» рэнтгенаўскіх прамянёў. Яшчэ Вільгельм Конрад Рэнтген выявіў, што інтэнсіўнасць рэнтгенаўскага выпраменьвання ў значнай меры залежыць ад прыроды рэчывы анода.

Мал. 1.1. Схема рэнтгенаўскай трубкі
1. катод; 2. анод; 3. шкляны балон

Да электродаў рэнтгенаўскай трубкі падводзіцца высокае напружанне, што дазваляе паскорыць электроны ў электрамагнітным поле да неабходнага энергетычнага ўзроўню. Ад месца падзення электронаў на анод рэнтгенаўскае выпраменьванне распаўсюджваецца ва ўсіх напрамках, такім чынам, можа быць знойдзена не толькі з боку падзення электронаў, але і з процілеглага боку анода. Таму анод сучасных рэнтгенаўскіх трубак мае значную таўшчыню, што дазваляе атрымаць пучок выпраменьвання, накіраваны пераважна ў адзін бок.

 Спектр рэнтгенаўскага выпраменьвання. Падобна да відаць святла, пучок рэнтгенаўскага выпраменьвання можна раскласці на складнікі. Выпраменьваюцца трубкай рэнтгенаўскія прамяні даюць бесперапынны спектр. Пры раскладанні пучка рэнтгенаўскага выпраменьвання на складнікі ролю прызмы гуляе натуральная рашотка, якую ўтвараюць правільна размешчаныя атамы (іёны, малекулы) некаторых крышталяў. Гэта так званая прасторавая рашотка. Адлегласць паміж атамамі крышталя, званае пастаяннай рашоткі, мае велічыню 10^-9 ... 10^-10 м, што сувымерна з даўжынёй хвалі рэнтгенаўскага выпраменьвання. Такім чынам, з дапамогай крышталічнай рашоткі можа назірацца з'ява інтэрферэнцыі рэнтгенаўскіх прамянёў. Гэта дазваляе вызначыць даўжыню хвалі выпраменьвання ў любой частцы спектру. З дапамогай спецыяльнага апарата можна зарэгістраваць спектр рэнтгенаўскага выпраменьвання на фотастужцы. Спектраграмы, атрыманая такім чынам, уяўляе ўсе складнікі пучка рэнтгенаўскага выпраменьвання ў парадку ўзрастання даўжыні хвалі. Ступень почернения фотастужкі прама прапарцыйная энергіі выпраменьвання складнікаў (мал. 1.2).

Мал. 1.2. Спектр рэнтгенаўскага выпраменьвання (рэнтгена-спектраграмы)
λ мін - даўжыня хвалі самай караткахвалевай складнікам спектру; λ max - максімальная даўжыня хвалі спектру; λ1λ2 - даўжыні хваль характарыстычных рэнтгенаўскага выпраменьвання

 Тармазны выпраменьванне ўзнікае на месцы ўзаемадзеяння быстродвижущегося электрона з рэчывам анода. У момант тармажэння электрона ў рэчыве анода невялікая частка яго кінэтычнай энергіі пераўтворыцца ў электрамагнітную энергію. Кінэтычная энергія большай часткі электронаў ператвараецца ў фатоны, якія маюць розную энергію. Энергетычныя ўзроўні абумоўліваюць суцэльны спектр пучка рэнтгенаўскага выпраменьвання, які распаўсюджваецца ў навакольным прасторы ў выглядзе электрамагнітных хваль.

 Характеристическое рэнтгенаўскае выпраменьванне мае пэўную даўжыню хвалі і ўзнікае толькі ў тым выпадку, калі электроны, якія ўзаемадзейнічаюць з рэчывам анода, валодаюць досыць вялікай энергіяй для забеспячэння пераходу электронаў атамаў рэчывы анода на больш высокі энергетычны ўзровень. Характеристическое выпраменьванне залежыць ад прыроды рэчывы анода. Даўжыня хвалі і, такім чынам, калянасць рэнтгенаўскага выпраменьвання прапарцыйныя хуткасці электронаў.

Суадносіны паміж напругай на анодзе рэнтгенаўскай трубкі і даўжынёй хвалі выяўляецца формулай Дюне Ганта: λ мін. = 12 х 345/U[1 x 10^-10 м], дзе λ мін - даўжыня хвалі дадзенай частцы спектру рэнтгенаўскага выпраменьвання ў ангстремах (10^-10 м); U - напружанне на трубцы, выяўленае ў киловольтах (кв).

 Інтэнсіўнасць рэнтгенаўскага выпраменьвання залежыць ад колькасці электронаў, якія ўзаемадзейнічаюць з рэчывам анода. Павелічэнне сілы току на анодзе трубкі павялічвае інтэнсіўнасць рэнтгенаўскага выпраменьвання.

З вышэйсказанага вынікае, што генерированное ў рэнтгенаўскіх трубках выпраменьванне заўсёды прадстаўлена прамянямі рознай энергіі, якія даюць суцэльны спектр. Якаснай характарыстыкай комплекснага выпраменьвання з'яўляецца яго пранікальная здольнасць. Пранікальная здольнасць выпраменьвання большай энергіі вышэй, чым выпраменьвання з больш нізкай энергіяй. Таму пучок выпраменьвання характарызуецца, у першую чаргу, па найбольш караткахвалевай частцы спектру.