Röntgenstrahlung

Aufrufe: 116     Aktiv: 10.05.2022 um 19:03

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Hallo zusammen,

ich befasse mich gerade freiwillig mit dem Thema Röntgenstrahlung und habe 3 Verständnisfragen dazu:

1.) Das Bremsspektrum ist ja ein kontinuierliches Emissionsspektrum und die Bremsstrahlung kommt dadurch zustande, wenn ein durch Ub beschleunigtes Elektron durch die Coulomb-Wechselwirkung im E-Feld der Atomkerne des Anodenmaterials abgebremst wird, aber warum genau ist es ein kontinuierliches Spektrum? Ich könnte mir vorstellen, dass nicht alle Elektronen in die gleiche Nähe des Atomkerns kommen, dadurch eine unterschiedlich starke Ablenkung im elektrischen Feld, damit eine unterschiedlich starke Geschwindigkeitsänderung erfahren und damit letztlich auch die emittierten Röntgenquanten unterschiedliche Energien haben können? Ist das so richtig oder habe ich einen Gedankenfehler gemacht?

2. Bei Entstehung der charakteristischen Strahlung wird ja als Beispiel häufig genommen, dass ein durch Ub beschleunigtes Elektron auf ein im Anodenatom gebundenes Elektron in der K-Schale trifft, dieses auf eine höhere Bahn anhebt (oder gar ionisiert) und beim Sprung eines Elektrons von der L auf die K- Schale K Alpha Strahlung mit einer wohl definierten Energie emittiert wird. Kann es denn auch vorkommen, dass das freie Elektron beispielsweise auf ein gebundenes Elektron in einer höheren Schale (z.B L, M...) trifft und dieses gebundenes Elektron auf ein höheres Energieniveau versetzt oder muss es immer die K-Schale sein, weil das Energieniveau dort am niedrigsten ist?

3.) Welche Bedeutung hat die Intensität im Röntgenspektrum? Kann sie als Häufigkeit eines bestimmten Übergangs interpretiert werden? Wenn beispielsweise die Intensität der K Alpha Linie höher als die der K Beta Linie ist, heißt das dann dass der Sprung eines gebundenen Elektrons von der L auf die K Schale deutlich häufiger bzw. wahrscheinlicher ist als der Sprung eines Elektrons von der M auf die K Schale? 

Über eine Beantwortung der Fragen würde ich mich sehr freuen, da ich sehr interessiert an dem Thema bin und versuchen möchte alles bestmöglich dazu zu verstehen.
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1 Antwort
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Hallo Till,

ich glaube, ich kann dir gut helfen.
Du hast das Thema sehr gut verstanden.

Ich fasse mich kurz:
1) Genau. Es ist JEDE Abgabe von Energie möglich. Deswegen haben auch die emittierten Röntgenquanten alle möglichen Energien.
Somit ist das Spektrum kontinuierlich.
2) Ja, kann vorkommen. Aufgrund quantenphysikalischer Auswahlregeln ist es allerdings so, dass nicht grundsätzlich jeder Übergang erlaubt ist, aber
es kann auch eine Anregung von der L auf die M Schale vorkommen. Wichtig: Damit es zu solch einer Anregung kommt, muss die Energie des einfallenden Elektrons (z.B) immer möglichst in der Nähe der benötigten Energie liegen.
3) Exakt so ist es. Bestimmte Übergänge sind deutlich wahrscheinlicher als andere.

Ich hoffe ich konnte dir helfen.
Wenn du magst, dann schau doch mal auf meinen YouTube Kanal. Dort haben wir eine ganze Reihe von Videos rund um die Röntgenstrahlung gedreht.
Ich denke du wirst dort viele interessante Inahlte finden.
Einige Videos habe ich dir verlinkt.

Beste Grüße,
Max Metelmann
Physik mit c

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