Röntgenstrahlung

Zusammenfassung Kap. 22.1 – Röntgenstrahlung (S. 270 – 276)

Röntgenstrahlen entstehen durch Abbremsung (Bremsstrahlung) und Absorption (charakteristische Strahlung) von Elektronen. Datei:Roentgen-Roehre.svg

Bremsstrahlung

Elektronen werden durch das Coulombfeld der Atome des Anodenmaterials abgelenkt. Der damit einhergehende Verlust von kinetischer Energie der Elektronen wird in Form von Lichtquanten als sog. Bremsstrahlung emittiert. Die Bremsstrahlung erzeugt ein kontinuierliches Spektrum. Die Energie der Lichtquanten der Bremsstrahlung ergibt sich aus der Differenz der kinetischen Elektronen vor und nach der Abbremsung zu: $\mathrm{\Delta }E=h\nu =E_{kin,vorher}-E_{kin,nachher}=1/2m_e*(v_{vorher}^2-v_{nachher}{)}^2$ GL 22.1

Charakteristische Strahlung

Durch die kinetische Energie der von der Glühkathode beschleunigten Elektronen werden die Atome des Anodenmaterials angeregt oder sogar ionisiert. Beim Rücksprung der Elektronen auf die nun frei gewordenen Schalen wird die charakteristische Strahlung emittiert. Sie ist, wie der Name erkennen lässt, für jedes Anodenmaterial charakteristisch.

 

Moseleysches Gesetz

E_Kα=h*ν_Kα=3/4*R_∞*(Z-1)^2 (Gl. 22.3) Beschreibt die Energie die beim Sprung eines Elektrons von der L- auf die K-Schale emittiert wird in Abhängigkeit der Kernladungszahl Z des Anodenmaterials

Absorptionsgesetz

I=I_0*e^(-μd) (Gl. 22.4) Beschreiben die Schwächung der Röntgenstrahlen beim Durchgang durch Materie in Abhängigkeit des Materials und der Materialdicke.