Ein Linienspektrum ist ein Strahlungs-Spektrum, das -- unter Umständen neben kontinuierlichen Anteilen -- voneinander getrennte ( diskrete) Linien zeigt, wie z. B. Absorptions - oder Emissionslinien in Lichtspektren. Man unterscheidet bei elektromagnetischer Strahlung Absorptions - und Emissionsspektren. H bestimmung mit röntgenspektrum en. Auch manche Teilchenstrahlungen wie z. die Alphastrahlung weisen Linienspektren auf, d. h., die Teilchen haben diskrete kinetische Energien. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen Ursprung der Linien in Licht- und Röntgenspektren Jedes Material ( Atom, Molekül) hat charakteristische, diskrete Energieniveaus, auf denen sich seine Elektronen "aufhalten" können. Der Übergang von einem auf ein anderes Energieniveau erfolgt durch Aufnahme (Übergang vom tieferen auf höheren Zustand) oder Abgabe (Übergang vom höheren in tieferen Zustand) eines Photons mit der Energie (mit der Frequenz ν der Strahlung und dem Planckschen Wirkungsquantum h). Die Energiedifferenz zwischen den Energieniveaus entspricht genau der Energie des Photons, und die Energie eines Photons wiederum bestimmt dessen Wellenlänge.
Grundwissen Charakteristische RÖNTGEN-Strahlung Das Wichtigste auf einen Blick Im kontinuierlichen Röntgenspektrum können charakteristische Linien identifiziert werden, die sog. charakteristische Röntgenstrahlung. Ursache sind Übergänge von Elektronen zwischen spezifischen energetischen Elektronenschalen (K-Schale, L-Schale, M-Schale,... ). Die K α -Linie ist in charakteristischen Röntgenspektren besonders stark ausgeprägt und die Lage der Linie im kontinuierlichen Spektrum stoffspezifisch. Aufgaben Charakteristische Linien im Röntgenspektrum Joachim Herz Stiftung Abb. H bestimmung mit röntgenspektrum videos. 1 Charakteristisches Röntgenspektrum bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen in Wellenlängendarstellung Zusätzlich zum kontinuierlichen Spektrum der Bremsstrahlung treten bei ausreichend großer Beschleunigungsspannung auch charakteristische Linien im Röntgenspektrum auf. Die charakteristischen Linien werden sowohl in der Wellenlängendarstellung als auch in der Photonenenergiedarstellung sichtbar (siehe Abb. 1 und Abb.
Mit Braggscher Reflexion kann man also den Netzebenenabstand d eines unbekannten Gitters bestimmen, wenn die Wellenlänge l des verwendeten monochromatischen Röntgenlichts bekannt ist, oder umgekehrt l, wenn der Netz-ebenenabstand d des verwendeten Kristalls bekannt ist. Das erste hat technische Bedeutung bei der Strukturbestimmung von Kristallen (Debye-Scherrer-Verfahren, Drehkristall-Verfahren) wie überhaupt die Untersuchungen mit Röntgenstrahlen in der Materialprüfung einen breiten Raum einnehmen.
Dieses zweite Photon ist von niedriger Energie und trägt in diesem Beispiel zur L-Linie bei. Neben der Röntgenemission bildet - besonders bei leichten Atomen mit Ordnungszahlen Z < 30 - die Übertragung der Energie auf weiter außen gelegene Elektronen eine andere Möglichkeit für den Ausgleich der Energiedifferenz (siehe Auger-Effekt). Bezeichnung der Spektrallinien Zur Bezeichnung der Röntgenlinien gibt man zunächst die innere Schale an (z. B. K), dann einen griechischen Buchstaben, der die äußere Schale angibt. Bei der K-Serie bedeutet K α, dass die äußere Schale die L-Schale ist, K β, dass sie die M-Schale ist usw. Bei den L- und M-Serien ist diese Zuordnung nicht mehr so eindeutig. Hier spielt die Feinstrukturaufspaltung aufgrund der Bahnentartung und der Spin-Bahn-Wechselwirkung eine größere Rolle, besonders bei sehr schweren Atomen. H bestimmung mit röntgenspektrum e. Zusätzlich zum griechischen Index wird dann noch ein numerischer Index zur Unterscheidung der Linien verwendet. Anwendung Die charakteristische Röntgenstrahlung wird mit Detektoren ausgewertet, die die Energie oder die Wellenlänge der Röntgenquanten bestimmen.
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