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VL 20 VL Mehrelektronensysteme VL Periodensystem

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Präsentation zum Thema: "VL 20 VL Mehrelektronensysteme VL Periodensystem"—  Präsentation transkript:

1 VL 20 VL 18 18.1. Mehrelektronensysteme VL 19 19.1. Periodensystem
20.1. Röntgenstrahlung

2 Vorlesung 20: Roter Faden: Röntgenstrahlung
Folien auf dem Web: Siehe auch:

3 Röntgenstrahlung (X-rays)
30-facher Beckenfraktur mit Metall- stäben stabilisiert Maus

4 Elektromagnetisches Spektrum

5 Entstehung der Röntgenstrahlung
E0=eU E<E0 Emax=E0

6 Röntgenspektren Bremsstrahlung: Charakteristische Röntgenstrahlung:

7 Röntgenröhre Schematische Zeichnung einer Röntgenröhre (K: Kathode (Elektronenquelle), A: Anode (Elektronenziel), X: X-Strahlung, Röntgenstrahlung)

8 Röntgenröhre Röntgenkamera

9 Röntgendetektor oder digitale kamera

10 Röntgenstrahlung

11 Charakteristische Linien im Bohr Modell

12 Röntgenlinien

13 Röntgenabsorption (aus Streutheorie)
Daher bei hohen Energien Streuung dominant, bei kleinen Energien Absorption. Absorption  Dichte-> Massenabsorptionskoeff.  = μ/ρ Bei Röntgenstr. nur  wichtig.

14 Wechselwirkung zwischen Photonen und Materie
4. VL Thompson Rayleigh klassische Streuung Teilchencharakter Teilchencharakter Energie->Masse

15 Energieabh. der Absorptionsprozesse

16 Energieabhängigkeit der Absorptionsprozesse

17 Energieabhängigkeit der Absorption
Photoeffekt Compton Paarbildung Absorptionskanten

18 Intensität einer Röntgenröhre vs Frequenz

19 Zusammenfassung

20 Emission und Absorption

21 Materialabhängigkeit

22 Moseley-Gesetz Wellenzahl=/c=1/

23 Moseley-Gesetz Moseley-Gesetz: aus E  Z2 folgt
Z  , wie von Moseley zuerst beobachtet.

24 Röntgen Fluoreszenz Fluoreszenz: durch einen Laserstrahl
oder Röntgenstrahlung werden Atome angeregt (=Elektronen in höheren Schalen oder entfernt). Bei Abregung: Photon emittiert (Röntgenstrahlung)

25 Röntgen Fluoreszenz Röntgen hat die Röntgenstrahlung unabhängig entdeckt, als er fluoreszenzfähige Gegenstände nahe der Röhre während des Betriebs der Kathodenstrahlröhre beobachtete, die trotz einer Abdeckung der Röhre (mit schwarzer Pappe) hell zu leuchten begannen. Röntgens Verdienst ist es, die Bedeutung der neuentdeckten Strahlen früh erkannt und diese als erster wissenschaftlich untersucht zu haben. Zu Röntgens Berühmtheit hat sicherlich auch die Röntgenaufnahme einer Hand seiner Frau beigetragen, die er in seiner ersten Veröffentlichung zur Röntgenstrahlung abbildete. Diese Berühmtheit trug ihm 1901 den ersten Nobelpreis für Physik ein, wobei das Nobelpreiskomitee die praktische Bedeutung der Entdeckung hervorhob. Röntgen nannte seine Strahlung: X-Strahlen, daher meistens x-rays auf Englisch.

26 X-ray fluorescence germanium x-ray Detektor bei flüssigem Stickstoff Temperatur (ca. 80 K, damit thermisches Rauschen reduziert wird) Lötzinn mit Indium 241Am radioaktive Quelle

27 X-ray fluorescence spectrum

28 (aus strahlungslosen Übergängen)
Auger-Elektronen (aus strahlungslosen Übergängen)

29 Auger Elektron Spektroskopie (AES)

30 Auger Elektron Spektroskopie (AES)

31 Linienformen

32 Synchrotronstrahlung
(-> sehr intensive Bremsstrahlung)

33 Synchrotronstrahlung
(-> sehr intensive Bremsstrahlung)

34 Zum Mitnehmen

35 Elektronenanordnung im Grundzustand

36 Elektronenanordnung im Grundzustand


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