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Strahlungsarten Strahlung zur Beugung mit Auflösung atomarer Abstände und ihre Wechselwirkung mit Materie.

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Präsentation zum Thema: "Strahlungsarten Strahlung zur Beugung mit Auflösung atomarer Abstände und ihre Wechselwirkung mit Materie."—  Präsentation transkript:

1 Strahlungsarten Strahlung zur Beugung mit Auflösung atomarer Abstände und ihre Wechselwirkung mit Materie

2 Inhalt Elektromagnetische- und Teilchenstrahlung Sender für elektromagnetische Strahlung und ihre Frequenzbereiche Physikalische Grundlage des weiten Spektrums

3 Das elektromagnetische Spektrum Juhu 1,24 eV1,24 MeV 1,24 μeV 1,24 peV 14400 K14,4 K Gitterschwingungen In metallischen Leitern: Anregung von Leitungselektronen Innere Elektronen

4 Wellenlänge Frequenz Lichtgeschwindigkeit Hertz

5 2,5GHz Mikro- wellenherd 50 Hz (Netz) Kosmische Sekundär- Strahlung 50 kV Röntgen- strahlung 380 nm Violett 7,9 10 14 Hz 780 nm rot 3,8 10 14 Hz 9 GHz Cs Uhr 77,5 kHz DCF 77

6 LadungenFeldstärken Elektromagnetische Feldstärken Elektrisches Feld Magnetisches Feld Statisch Dynamisch Coulomb- Gesetz Faraday: Indukt. E-Feld Strom Elektrisches Feld Maxwell: Indukt. B-Feld Elektromagnetische Felder breiten sich bei Ihrer Entstehung mit Lichtgeschwindigkeit in den Kosmos aus Amp. Durchfl. Gaußs. Gesetz

7 U c =U L Kondensator und Spule in Reihe 1 0

8 Handy etc. Frequenzbereiche der Oszillatoren: Technische Schwingkreise

9 380 nm Violett 7,9 10 14 Hz 780 nm rot 3,8 10 14 Hz Technische Schwingkreise Molekül- schwingungen Valenz Elektronen Innere Orbitale Frequenzbereiche der Oszillatoren: Infrarotstrahlung Kern- reaktio nen

10 Molekülschwingungen, Beispiel CO 2, erste Streckschwingung, symmetrisch z x

11 Schwingungen der Bausteine eines Festkörpers

12 Beispiel für eine Eigenschwingung in einem kristallinen Festkörper

13 380 nm Violett 7,9 10 14 Hz 780 nm rot 3,8 10 14 Hz Technische Schwingkreise Molekül- schwingungen Valenz Elektronen Innere Orbitale Frequenzbereiche der Oszillatoren: Sichtbares Licht Kern- reaktio nen

14 Strahlungsemission bei Änderung der Elektronenbahnen im Atom Angeregter Zustand, Lebensdauer ca. 10 -8 s Anregung Emission

15 380 nm Violett 7,9 10 14 Hz 780 nm rot 3,8 10 14 Hz Technische Schwingkreise Molekül- schwingungen Valenz Elektronen Innere Orbitale Frequenzbereiche der Oszillatoren: Röntgenstrahlung Kern- reaktio nen

16 380 nm Violett 7,9 10 14 Hz 780 nm rot 3,8 10 14 Hz Technische Schwingkreise Molekül- schwingungen Valenz Elektronen Innere Orbitale Frequenzbereiche: Gamma-Strahlung Kern- reaktio nen

17 Zusammenfassung Quellen elektromagnetischer Strahlung: Elektrische Schwingkreise, beschleunigte Ladungen –Technischer Wechselstrom bis Mikrowelle Molekülschwingungen, Schwingungen von Atomen in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern –Infrarotstrahlung Gemeinsame Grundlage: Maxwellsche Gleichungen (Induktion, Ausbreitung der Feldstärken) Elektromagnetische Strahlung bei elektronischen Übergängen –Äußere Schalen: IR-, sichtbares Licht, UV-Strahlung –Innere Schalen: Röntgenstrahlung Elektromagnetische Strahlung bei Kernreaktionen –Gamma Strahlung

18 finis Elektrisches Feld Magnetisches Feld Feldstärken Statisch Dynamisch Coulomb- Gesetz Ladungen Gaußs. Gesetz Faraday: Indukt. E-Feld Amp. Durchfl. Strom Elektrisches Feld Maxwell: Indukt. B-Feld


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