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K a -Röntgenlinie. Übergänge von der M-Schale auf die K-Schale führen zur K a -Linie, analog Übergänge von M nach L zur L a -Linie, usw. Je nach energetischer Lage der Terme eines Atoms entsteht so das charakteristische oder Linienspektrum. Die Änderung der Frequenz bzw. Wellenlänge dieser Linien von Element zu Element des Anodenmaterials ist vom Quadrat der Ordnungszahl Z des betreffenden Elements im Periodensystem abhängig. Es gilt z. H bestimmung mit röntgenspektrum en. für die K a -Linie: n Ka =3/4(Z-s) 2 Ry, s=1 Moseley-Gesetz (2) mit der Rydbergfrequenz Ry = 3, 29. 10 15 s -1. Die Abschirmkonstante s berücksichtigt die Abschirmung der Kernladung durch kernnahe Atomelektronen. 2. 3 Absorptionsspektrum Die Schwächung von Röntgenstrahlung in Materie wird verursacht durch klassische (elastische) Streuung (Richtungsänderung der Röntgenphotonen ohne Energieabgabe an die durchstrahlte Materie), Comptonstreuung (teilweise Energieabgabe des Photons an freie oder lose gebundene Elektronen) und durch Absorption. Das Absorptionsvermögen eines Stoffes wird durch den Absorptions-koeffizienten t A beschrieben.
2 gezeigte theoretische Emissionsspektrum. Auf der Rechtsachse sind dabei die Wellenlängen \(\lambda\) der entstehenden Photonen dargestellt, auf der Hochachse ihre theoretische Häufigkeit bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen und der Verwendung einer Molybdän-Anode dargestellt. Hierbei wird deutlich, dass es für die Photonen eine untere Grenzwellenlänge \(\lambda_{\rm{gr}}\) gibt, die mit zunehmender Beschleunigungsspannung kleiner wird. Rechnerisch ergibt sich die Grenzwellenlänge aus\[\lambda_{\rm{gr}}=\frac{h\cdot c}{e\cdot U}\]wobei \(h\) das PLANCKsche Wirkungsquantum, \(c\) die Lichtgeschwindigkeit, \(e\) die Elementarladung und \(U\) die Beschleunigungsspannung ist. Die Grenzwellenlänge \(\lambda_{\rm{gr}}\) ist entsprechend unabhängig vom Anodenmaterial der Röntgenröhre. H bestimmung mit röntgenspektrum von. Energieverteilung der Photonen Abb. 3 Energieverteilung der Bremsstrahlung bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen an Molybdän Häufig wird das Spektrum der Röntgenstrahlung auch durch die Energie der entstehenden Photonen charakterisiert.
Versuch B 10: Versuch mit Röntgenstrahlen 1. Literatur: Harbeck, Physik Oberstufe Gerthsen, Kneser, Vogel, Physik Pohl III, Optik und Atomphysik Finkelnburg, Atomphysik Glocker, Materialprüfung mit Röntgenstrahlen Stichworte: Erzeugung von Röntgenstrahlen, Röntgenbremsspektrum, Bohrsches Atommodell, Termschema der Atome, charakteristisches Röntgenspektrum, Moseley Gesetz, Absorptionsspektrum, Kristallgitter (Netzebenen), Braggsches Reflexionsgesetz, Nachweis von Röntgenstrahlen, Funktionsweise eines Zählrohres 2. Grundlagen: 2. H bestimmung mit röntgenspektrum meaning. 1 Röntgenbremsspektrum In einer Röntgenröhre (siehe schematische Darstellung in Abb. 1) erzeugt man durch thermische Emission aus einer Glühkathode K freie Elektronen, bündelt sie mit einem Wehneltzylinder W und beschleunigt sie (im Vakuum) zur Anode A hin durch die Anodenspannung U A. Abb. 1: Röntgenröhre (schematisch) Beim Auftreffen auf die Anode (Material z. B. W oder Cu) werden diese Elektronen in den Elektronenhüllen der Atome der Anode durch Coulombwechselwirkung (was ist das? )