Was ist denn nun Licht? Von Maxwells elektromagnetischen Wellen zu gequetschten Photonen

 42. Erklärung der Röntgenspektren 42.1 Das Kontinuum Wir tragen die Intensität der Röntgenstrahlen gegen ihre Wellenlänge auf, wie bei den Planckschen Kurven und wie bei jedem Spektrum.....   Zur Erinnerung: Messvorgang Zur Messung haben wir einen bestimmten Drehwinkel am Röntgenspektrometer eingestellt, den am Kristall reflektierten Röntgentrahl gefunden und dort die Intensität gemessen.  Zu jedem Drehwinkel gehört eine bestimmte Wellenlänge. In manchen Darstellungen ist auch die Einstellung des Drehwinkels auf der x- Achse aufgetragen.    Dann muss man mit der Braggschen Formel    n* λ  = 2d*sin θ die "reflektierte" Wellenlänge (das 1. Interferenzmaximum) ausrechnen und daraus dann die Energie!  Nochmal klar formuliert: Wir drehen den Kristall von 0° (Röntgenstrahl geht durch, 0.Maximum) zu immer größeren Glanzwinkeln (das sind die Winkel zwischen einfallendem Strahl und Oberfläche, Vorsicht: Beim Gitter haben wir Einfallswinkel relativ zu...

 41. Erzeugung von Röntgenspektren 41.1 Beugung von Röntgenstrahlen Spektren von Licht haben wir mit Prismen oder Gitter erzeugt. Das solltet ihr euch in diesem Blog noch einmal ansehen.  Die Erzeugung von Spektren von Röntgenstrahlen ist nicht ganz einfach: Brechung von Röntgenstrahlen findet nahezu nicht statt. Es gibt deshalb keine richtigen Röntgenlinsen, Röntgenstrahlen gehen eben überall durch.... Röntgenmikroskope arbeiten mit Interferenzen an sog. Zonenplatten (die liegen auch als Linse auf einem Overheadprojektor). Carl Zeiss   Es gibt auch  nicht richtige  Röntgenspiegel, Röntgenstrahlen gehen eben überall durch.. Röntgenteleskope arbeiten mit Spiegeln, auf denen die Röntgenstrahlen fast flach auftreffen...dann ditschen die Photonen weg wie ein Stein auf Wasser und damit fokussiert man.... von links unten kommen die Röntgenphotonen und werden auf den Detektor geditscht...  Also bleibt nur ein Gitter, um Röntgenspektren zu erzeugen. Die Gitterkon...

 40. Aufbau einer Röntgenröhre 40.1 Prinzip der Erzeugung kontinuierlicher Röntgenstrahlung Wir haben gelernt: EMW entstehen, wenn Ladungen beschleunigt werden (Beispiel: Schwingungen in einem Dipol).   Möglichkeit 1:  Ladungen werden abgelenkt. Das geschieht in Kreisbeschleunigern, die je nach Energie tangential zur Bahn Röntgenstrahlung abgegeben. Diese heißt dann Synchrtronstrahlung, weil Kreisbeschleuniger auch Synchrotron heißen. Starke Magnetfelder zwignen die Elektronen auf Kreisbahnen. Einfaches Synchr0tron am CERN Oder aber man baut küntliche Wackelstrecken ein, sog. Wiggler oder Undulatoren. Da wird ein hochenergetischer Elektronenstrahl hin- und her geschüttelt, damit Röntgenphotonen abgestrahlt werden. Auch hier werden Magnetfelder zum Schütteln genommen.    DESY Undulator, Helmholtzzentrum, Berlin Behandlung im Blog: Abschütteln von Photonen Elektrische Felder bestehen aus Photonen   Möglichkeit 2: Ladungen werden abgebremst. Dabei wird sog. Br...

 Teil 10: Röntgenstrahlung 38. Eine Entdeckung, die zum Tod führt Conrad Röntgen (1845 - 1923) entdeckte 1895 durch Zufall die neue Strahlung als er in Würzburg mit Elektronenstrahlen im Vakuum experimentierte und diese Elektronen mit hoher Geschwindigkeit auf die Anode prasselten. Und da wir das hier erwähnen, hat er bestimmt einen Nobelpreis für Physik dafür bekommen (Leon streng Dich an!), und zwar den ersten überhaupt: 1901.     Röntgens Labor in Würzburg   Eines der ersten Röntgernbilder Lebende Körper durchleuchten zu können, das Knochengerüst in Bewegung zu sehen...das war auch eine Sensation auf Jahrmärkten.  Es dauerte Jahrzehnte, bis man begriff, dass diese Art von Belustigung zum Tod durch Krebs führen kann.  Röntgenstrahlen können relativ leicht Gewebe durchdringen, werden aber in den Knochen absorbiert. So entstehen die "Knochenbilder" eines lebenden Menschen.           Röntgenstrahlen haben ionisierende Wirkung. Sie ze...

  37.2 Cerenkov-Strahlung Was sagt die Relativitätstheorie: Nur Licht kann so schnell sein wie Licht... Das muss man genauer beschreiben: Gemeint ist hier immer die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, die man als Naturkonstante aus der elektrischen und magnetischen Feldkonstante berechnen kann:  In einem Medium wird Licht langsamer. Einstein und die Lichtgeschwindigkeit Der Brechungsindex n ist der "Abbremsfaktor" für Licht. Wir haben ja gesagt, dass Licht in Glas nicht wirklich langsamer wird, nur von Atom zu Atom "weitergereicht" wird...und das dauert eben. Aber trotz allem ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum größer als im Glas (Glas mit n = 1,4 hat eine Lichtgeschwindigkeit von 214 000 km/sec). Da ist es für Ladungen ein leichtes, schneller zu sein. Elektronen, Myonen, Positronen können mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aus dem Kosmos kommen oder in einem Beschleuniger erzeugt werden. Man nennt sie dann relativistische Teilchen. Dringen die dann in Glas ein, so brin...