Was ist Röntgenstrahlung?
Bei Röntgenstrahlung handelt es sich um elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge zwischen ca. 1pm und 10nm. Das entspricht einer Photonenenergie zwischen 100eV und einigen MeV.
(Die Energie der Photonen lässt sich mit E = hf berechnen!)
Röntgenstrahlen liegen im elektromagnetischen Spektrum zwischen dem ultravioletten Licht und der Gammstrahlung, mit der sie sich teilweise überschneiden.
Eigenschaften von Röntgenstrahlung
Dass Röntgenstrahlen im Gegensatz zu sichtbarem Licht für den menschlichen Körper gefährlich sein können, lässt sich mit der Photonenhypothese begründen:
Die einzelnen Photonen haben eine wesentlich höhere Energie als die von sichtbarem Licht. Dadurch können sie Körperzellen schädigen, was Photonen sichtbaren Lichts nicht können.
Röntgenstrahlen…
- durchdringen Körper mit geringer Elektronendichte und dünne Metallschichten
- werden von Körpers mit großer Elektronendichte abgeschwächt oder absorbiert
- können Materie ionisieren und Fotoplatten schwärzen
- werden weder in elektrischen noch in magnetischen Feldern abgelenkt
Entstehung von Röntgenstrahlung
Grundlage:
Bewegte Ladungsträger, wie Elektronen, erzeugen ein Magnetfeld. Werden Ladungsträger beschleunigt bzw. abgebremst, so entsteht ein veränderliches Magnetfeld, und es entstehen bei genügend hoher Energie elektromagnetische Wellen, die sich im Raum ausbreiten.
Je größer die Beschleunigung ist, desto größer ist die Energieänderung und damit die Frequenz der Strahlung.
Lässt man Elektronen mit großer kinetischer Energie (mehrere keV) auf eine Metalloberfläche (Anode) treffen, so werden diese abrupt abgebremst. Dabei entsteht eine kurzwellige elektromagnetische Strahlung, die Röntgenstrahlung.
Da Röntgenstrahlung durch das Abbremsen von Elektronen entsteht, spricht man auch von Bremsstrahlung.