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Röntgenstrahlung
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Precision
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Anmeldungsdatum: 15.12.2005
Beiträge: 519

BeitragVerfasst am: 08 Sep 2010 - 16:22:37    Titel: Röntgenstrahlung

Hallo Forum,

Wiki sagt folgendes zu Röntgenröhren:

Zitat:
Röntgenstrahlung kann durch zwei verschiedene Vorgänge entstehen:

durch starke Beschleunigung geladener Teilchen (meistens Abbremsung von Elektronen) – dies ist die Bremsstrahlung, deren Spektrum kontinuierlich ist,
und durch hochenergetische Übergänge in den Elektronenhüllen von Atomen oder Molekülen. Dies ist die charakteristische Röntgenstrahlung. Sie weist stets ein Linienspektrum auf.

Beide Effekte werden in der Röntgenröhre ausgenutzt, in der Elektronen zunächst von einer Glühwendel (Kathode) aus beschleunigt werden (dabei setzen sie keine Röntgenstrahlung frei, weil die Beschleunigung nicht groß genug ist...


Dabei verstehe ich nicht, warum der Autor offenbar die betragsmäßig geringe Beschleunigung als Ursache ansieht, dass keine Röntgenstrahlung erzeugt wird.
Ist es nicht vielmehr so, dass bei einer positiven Beschleunigung die kinetische Energie zunimmt und somit schlichtweg niemals ein Energieüberschuss vorhanden sein kann, der strahlend abgegeben werden kann?

mfg
M_Hammer_Kruse
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Anmeldungsdatum: 06.03.2006
Beiträge: 8117
Wohnort: Kiel

BeitragVerfasst am: 08 Sep 2010 - 16:54:22    Titel:

Bewegte Ladungen heißen Strom.

Gleichförmig bewegte Ladungen liefern einen konstanten Strom, beschleunigte einen veränderlichen.

Ein konstanter Strom erzeugt ein statisches Magnetfeld, ein veränderlicher Strom ein sich änderndes Magnetfeld.

Ergo: Ein beschleunigtes Elektron ist von einem sich ändernden Magnetfeld begleitet. Das erzeugt nach Maxwell ein veränderliches elektrisches Feld und das wiederum ein veränderliches Magnetfeld.

Und schon haben wir eine elektromagnetische Welle, egal ob das Elektron gebremst oder beschleunigt wird. Wo die Energie dafür herkommt? Aus der Beschleunigungsarbeit. Das Elektron legt nicht so viel Geschwindigkeit zu, wie man erwarten dürfte, weil es einen Teil der hineingesteckten Arbeit gleich als Feldenergie wieder abstrahlt.

Bei geringen Beschleunigungen entstehen dabei auch elektromegnetische Wellen geringer Energie. Also vielleicht im Radiobereich (darum braucht es bei vielen Elektrogeräten eine Funkentstörung), aber keine Röntgenstrahlung.

Gruß, mike
Liddokun88
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Anmeldungsdatum: 08.09.2010
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 08 Sep 2010 - 17:12:52    Titel:

Mein Vorposter hat das erstmal richtig erklärt. Aber schauen wir uns das ganze mal ein bischen Kernphysikalisch an.

An sich ist das so, das jede beschleunigte Ladung Röntgenstrahlung erzeugt. Es gilt ja allgemein, dass das Totale Bremsvermögen gleich der summe von Stoßbremsung und Strahlungsbremsung.

Stot = Scol + Srad.

Die Aussage das keine Röntgenstrahlung entsteht ist also in dem Sinne falsch, sie ist nur Betragsmäßig viel kleiner als jene, wenn ein Elektron auf ein Target fällt, da hierbei die Strahlungsbremsung proportional ist zum Quadrat der Ordnungszahl des Beschoßenen Targets.

Auch ist es so, das wenn ein Bewegtes geladenes Teilchen in das elektrische Feld eines Atoms gerät, es durch dieses Abgelenkt wird. Hierbei wird seine Geschwindigkeit ebenfalls vermindert was wiederrum zur Strahlungsbremsung beiträgt. Hierbei ist mit steigendem Ablenkwinkel auch eine Zunahme der Bremsstrahlung zu verzeichnen.
Precision
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Anmeldungsdatum: 15.12.2005
Beiträge: 519

BeitragVerfasst am: 08 Sep 2010 - 18:52:30    Titel:

Dankeschön soweit, war mit meinen Gedankengängen viel zu sehr an der Oberfläche und hatte eher so eine Strahl und Teilchenvorstellung betrachtet, anstatt es in Wellen zu sehen.

insgesamt bedeutet das also, dass der Unterschied zwischen Beschleunigung und Abbremsung (im herkömmlichen Sprachgebrauch also schneller und langsamer werdend) sich dann in dem Vorzeichen des k-Vektors der ausgesandten Welle deutlich macht...

Wenn ein Elektron also um dv langsamer wird, sendet es dann eine Kugelwelle mit -k-Vektor aus und wenn es um dv schneller wird sendet es eine Kugelwelle mit +k-Vektor aus?
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