Redigerer Karakteristisk røntgenstråling (avsnitt)

===Elektronskall===

Den første forklaringen av den karakteristiske røntgenstrålingen ble gitt allerede i 1914 av [[Walther Kossel]] som arbeidet i gruppen rundt [[Arnold Sommerfeld]] ved [[Universitetet i München]]. Han argumenterte for at den skyldes en overgang mellom de innerste elektronene rundt atomkjernen. Når et av disse elektronene blir slått ut av atomet, kan dets plass fylles igjen ved at et nytt elektron fra et høyere energinivå tar dets plass ved samtidig utsendelse av et foton med frekvens gitt ved differensen mellom de to energinivåene. 

Denne strålingen har mye høyere energi enn for optiske overganger da de indre elektronene er utsatt for nesten hele kjerneladningen ''Ze''. Derimot vil et valenselektron være påvirket av en kjerneladning som er redusert til omtrent ''e&thinsp;'' på grunn av alle elektronene som befinner seg innenfor dette ytre elektronet.<ref name = BM> J.J. Brehm and W.J. Mullin, ''Introduction to the Structure of Matter'', John Wiley & Sons, New York (1989). ISBN 0-471-61273-1.</ref>

[[Fil:Skizze Energieniveaus.svg|left|thumb|240px|Skjematisk fremstilling av overgangene som gir de første tre K-linjene.]]
Fordelingen av elektroner i forskjellige [[elektronskall|skall]] med [[Kvantetall|hovedkvantetall]] ''n'' = 1, 2, 3 og så videre tilsvarer elektroner i K-, L-, M- og høyere skall. De tilsvarende energinivåene er splittet opp og gir opphav til underskall avhengig av det asimutale kvantetallet ℓ = 0, 1, 2, .., ''n'' - 1. Fra [[Bohrs atommodell]] var det klart at hvert hovedskall inneholder i alt 2''n''<sup>&thinsp;2</sup> elektroner. Hvordan disse fordeler seg over de forskjellige underskallene, ble ikke klarlagt før i 1924 av den unge studenten [[Edmund Stoner]]. Delvis ut fra studier av den karakteristiske røntgenstrålingen kom han frem til at et underskall med kvantetall ℓ  kan maksimalt inneholde 2(2ℓ + 1) elektroner. Denne innsikten lå til grunn for at [[Wolfgang Pauli]] året etterpå formulerte [[Paulis utelukkelsesprinsipp|eksklusjonsprinsippet]] basert på at elektronet har et [[Spinn|kvantemekanisk spinn]] ''s'' = 1/2.

De innerste elektronene tilhører fulle eller ''lukkete'' skall. Eksklusjonsprinsippet betyr at de tilsammen har null spinn og dreieimpuls. Når et enkelt elektron fjernes fra et slikt skall, oppstår det en «vakans» eller ''hull'' i skallet med samme kvantetall som det manglende elektronet. Kvantemekanisk vil derfor et slikt hull klassifiseres på samme måte som for et elektron i et atom. For eksempel, fjernes et elektron fra et p-underskall med 6 elektroner, vil det resulterende hullet ha ℓ = 1 og ''s'' = 1/2. Energien til hullet er direkte gitt ved energien til det manglende elektronet, men med motsatt fortegn.<ref name = ER> R. Eisberg and R. Resnick, ''Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles'', John Wiley & Sons, New York (1974). ISBN 0-471-23464-8.</ref>

Hull som dannes i det innerste K-skallet, vil gi opphav til K<sub>&alpha;</sub>-stråling når det fylles med et elektron fra L-skallet, K<sub>&beta;</sub>-stråling når det fylles fra M-skallet og så videre. På samme måte oppstår serien av L-linjer når et hull i L-skallet fylles med et elektron fra M-skallet, N-skallet eller høyere skall.