2.1.1.1. Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d << Teilchen d ~ Komplizierte Abhängigkeit von der Größe Himmelsblau.

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3 2.1.1.1. Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d << Teilchen d ~ Komplizierte Abhängigkeit von der Größe Himmelsblau d = Teilchendurchmesser m = Brechungsindex (Radarstreuung an Regentropfen) Steuung an Quasifreiem Elektron -> Compton Teilchen d / Geometrische Optik

4 Geometrischer Querschnitt Interferenzen: Wellenlänge vergleichbar mit Streukörper

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7 Messgrössen Photoabsorbtion: Absorbtion Ionenezeugung Elektronenenergie Elektronenwinkel

8 Absorptionsspektren a)Absorbtionsspektren Wasserstoff Absorbtionsspektrum Wasserstoff Gas

9 Messung der Absorbtion

10 Messgrössen Photoabsorbtion: Absorbtion Ionenezeugung Elektronenergie Elektronenwinkel

11 C 2 Unterschied

12 Wirkungsquerschnitt Wie wahrscheinlich ist Photoionisation???? -> Erinnerung: Konzept des Wirkungsquerschnittes

13 Was ist ein Wirkungsquerschnitt (totaler Querschnitt) http://www.didaktik.physik.uni-erlangen.de/grundl_d_tph/exp_stoss/stoss_streu_3.html Wirkungsquerschnitt: = (A+B) 2 Bei Teilchen kein Kontakt sondern Reichweite der Kraft und Wahrscheinlichkeit! (Bsp TORWART: a) Reichweite, b)Wahrscheinlichkeit) Gesucht! N reaktion = N projektil F target Flächendichte (Teilchen/cm 2 ) des Targets N projekti l

14 Was ist ein Wirkungsquerschnitt (totaler Querschnitt) http://www.didaktik.physik.uni-erlangen.de/grundl_d_tph/exp_stoss/stoss_streu_3.html Wirkungsquerschnitt: = (A+B) 2 Bei Teilchen kein Kontakt sondern Reichweite der Kraft und Wahrscheinlichkeit! (Bsp TORWART: a) Reichweite, b)Wahrscheinlichkeit) Gesucht! N reaktion = N projektil F target Flächendichte (Teilchen/cm 2 ) des Targets N projekti l Was ist die Größe des Photons?

15 Beispiel

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17 Wie setzt der Ionisationssquerschnitt ein?? Photonenenergie Wirkungsquerschnitt Ionisationsenergie Absorption – keine Ionen! ?

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19 h > E bind E e =h –E bind Photoionisations wirkungs querschnitt Photonenenergie 13.6 eV Wieso ist es schwieriger mit höher energetischen Photonen zu ionisieren??

20 Photoelectric effect: energy and momentum conservation example: h =99eV E e = h - E binding =75eV k e =5 10 -24 kg m/sec k photon = h / c = 5.3 10 -26 kg m/sec nonrelativistic: photon momentum small ion or solid compensates electron momentum! (E ion =E e *m e /m ion ) h e-e- Photon cannot couple to a free electron, second particle needed!

21 Where do the momenta come from?? photon: No! acceleration: No! h e-e-

22 Proof: 1) high energy cross section 2) absorption edges

23 13.6 eV H He 6 * 10 -18 cm 2 Fläche Wasserstoffatom 8 * 10 -17 cm 2 Abfall mit 1/E 3.5

24 Neon L-Schale (n=2) Neon K-Schale (n=1) Ort

25 Gewebe: Wasser Knochen: Höheres Z -> Absorbiert besser Transmission durch 1cm Wasser