Bremsstrahlung durch Abbremsen schneller Elektronen in der Anode
Abb. 1
Erzeugung der Bremsstrahlung durch Ablenkung und damit Beschleunigung von Elektronen im Atom
Elektronen, die in einer Röntgenröhre z. B. durch ein Spannung von \(U=35\, {\rm{kV}}\) beschleunigt werden, haben unmittelbar vor ihrem Auftreffen auf die Anode eine Geschwindigkeit von \(35\% \) der Lichtgeschwindigkeit. \(h\)-Bestimmung mit LEDs | LEIFIphysik. Die Elektronen haben also etwa eine Geschwindigkeit von \(105000\, \frac{{{\rm{km}}}}{{\rm{s}}}\) mit der sie in das Anodenmaterial eindringen und dort abgebremst werden. Hier greift ein allgemeines Phänomen: Ändert sich der Geschwindigkeitsbetrag bzw. die Bewegungsrichtung einer elektrischen Ladung, wird die elektrische Ladung also beschleunigt, so entsteht elektromagnetische Strahlung. Die Energie der dabei auftretenden Photonen ist umso höher, je stärker die Beschleunigung ist. Bei Abbremsen der schnellen Elektronen im Anodenmaterial entsteht also elektromagnetische Strahlung. Diese elektromagnetische Strahlung wird hier als Bremsstrahlung bezeichnet.
- H bestimmung mit röntgenspektrum der
H Bestimmung Mit Röntgenspektrum Der
Er konnte weder Beugung noch Interferenzerscheinungen beobachten. Dies gelang erst 1912 v. Laue, der auf den Gedanken kam, Kristallgitter als Beugungsgitter für Rö-Strahlen zu benutzen. Kristalle bilden Raumgitter mit den Atomen auf festen Gitterplätzen (Gitterebenen oder Netzebenen) mit Abständen in der Größenord-nung von Å, d. von der Größenordnung der Wellenlänge des Rö-Lichts. (Warum ist das wichtig? Man überlege sich die Analogie zum Beugungsversuch D7). Die Netz- oder Gitterebenen von Kristallen (im vorliegenden Versuch NaCl und LiF mit einfach kubischer Struktur) reflektieren Röntgenlicht mit einer bestimmten Wellenlänge l nur unter ganz bestimmten Winkeln (sog. Glanzwinkeln). Da die Röntgenstrahlung in die Kristalle eindringt, spielen für die Reflexionen mehrere Netzebenen und damit der Netzebenenabstand d eine Rolle. H bestimmung mit röntgenspektrum e. Die Vorgänge verdeutlicht vereinfacht Abb. 5. Monochromatisches Rö-Licht fällt unter einem Winkel Q auf die zueinander parallelen, im Abstand d voneinander angeordneten Netzebenen eines Einkristalls (was ist das? )
Zwischen der Lichtfrequenz und der Schwellenspannung besteht der folgende experimentell ermittelte Zusammenhang:
Wellenlänge λ in nm
635
585
560
465
Lichtfrequenz in 10 14 Hz
4, 72
5, 13
5, 36
6, 45
Schwellenspannung U S in V
Einige Mitteilungen aus der Elektronik
Bei bestimmten Halbleiterdioden (z. wenn sie aus Galliumarsenid bestehen) tritt in der Grenzschicht Lichtemission auf, wenn ein Strom in Durchlassrichtung fließt. Dazu muss die äußere Spannung so groß sein, dass die Raumladungsschicht in der Grenzzone abgebaut wird. Dann können die beweglichen Elektronen der n-Schicht mit den beweglichen Löchern der p-Schicht rekombinieren. Bei der Rekombination wird Energie in Form von Licht frei. Näheres hierzu findest du über die Linkliste am Ende dieses Artikels. Charakteristische_Röntgenstrahlung. Jedem Elektron-Loch-Paar wird durch die Spannungsquelle die Energie \(e \cdot {U_{\rm{S}}}\) zugeführt. Diese bei der Rekombination freiwerdende Energie trägt im Idealfall ein Photon. so dass gilt \(e \cdot {U_{\rm{S}}} = h \cdot f\).