Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

Abschnitt 8.3 PHYSIK IV 29112108Wolfram-AnodeU B = 100 kVK α1 K β1L β1L α1M βM α1Intensität64L γM γ200.1 1 10λ (Angström)Abbildung 8.4: Schematische Darstellung der spektralen Verteilung der Röntgenstrahlung einerRöntgenröhre mit Wolfram-Anode. Das kontinuierliche Bremsspektrum ist von den charakteristischenRöntgenlinien überlagert.500 mA und Anodenspannungen von etwa 100 keV, was einer Leistung von 50 kW entspricht. In solchenFällen verwendet man so genannte Drehanoden, d.h. die Anode ist eine drehbare Scheibe. Damitverteilt sich die Wärmebelastung auf eine größere Anodenfläche.Das von einer Röntgenröhre emittierte Spektrum besteht aus zwei Anteilen:1. einem kontinuierlichen Spektrum, das als Bremsspektrum bezeichnet wird. Das Bremsspektrumbesitzt eine kontinuierliche spektrale Intensitätsverteilung I(λ), deren Verlauf von der Energie derElektronen abhängt und eine kurzwellige Grenze besitzt.2. einem Linienspektrum, das charakteristisch für das Element ist, aus dem die Anode gefertigt istund gegenüber dem optischen Spektrum des entsprechenden Elements verblüffend wenige Linienbesitzt. Man spricht von dem charakteristischen Spektrum. Auch das charakteristische Spektrumbesitzt eine kurzwellige Grenze.Beide Anteile sind elektromagnetische Strahlung, wie durch Messung der Polarisation durch den englischenPhysiker Charles Glover Barkla (1877-1944, Nobelpreis 1917) und aus Beugungs- und Interferenzexperimentenzuerst von Max von Laue (1897-1960) und später von William Henry Bragg (1862-1942) und seinem Sohn William Lawrence Bragg (1890-1971), die beide zusammen 1915 den Nobelpreiserhielten, nachgewiesen wurde. Das von einer Röntgenröhre emittierte Spektrum ist in Abb. 8.4schematisch dargestellt.Aus der Optik ist bekannt, dass unpolarisiertes Licht durch Streuung polarisiert werden kann. Dazu lässtman einen Strahl unpolarisierten Lichts auf ein streuendes Medium treffen. Die elektrischen Feldvektorenliegen dabei senkrecht zur Strahlachse, sind aber sonst beliebig verteilt. Dadurch werden Atome undMoleküle des streuenden Mediums mit einem Dipolmoment senkrecht zur Strahlachse zu Schwingungenangeregt. Es entsteht dadurch sekundäre Streustrahlung, die sich aufgrund der Abstrahlcharakteristik2003