射线有方向是因其本质是光子波列的行进轨迹。就像箭头自带指向功能，光子从原子内部跃迁释放时会沿着特定路径传播。Kα射线分叉成kα1和kα2，是因为内层电子跃迁存在两种路径。第一种是直接从L层到K层（kα1），第二种会先到M层再跳回K层（kα2）。这两种路径导致光子能量差约0.2keV，对应波长相差约0.024nm。

这是因为在原子内层电子跃迁时，L层电子先跃迁到K层释放高能光子（kα1），而部分电子会先与M层电子碰撞，消耗部分能量后再到K层释放稍低能光子（kα2）。根据莫塞莱定律计算，Kα1能量1.54keV对应波长约0.154nm，kα2能量1.34keV对应波长约0.178nm。实验数据显示，X射线管产生的Kα谱线中kα1占比约85%，kα2约15%。这种分叉现象在铜靶X射线管中尤为明显，其Kα谱线在0.154nm和0.178nm处形成双峰。当电子从高能级跃迁时，若中间能级存在电子，就会发生级联跃迁，导致能量损失和波长变化。这就是为什么kα2比kα1波长更长、穿透力更弱的原因。