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Tiga
Anmeldungsdatum: 27.08.2009
Beiträge: 40
Wohnort: Aachen
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 Tiga Verfasst am: 19. Nov 2010 16:25 Titel: Röntgenröhre |
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Hallo 
Zwischen Kathode und Andoe einer Röntgenröhre liegt die Spannung 5*10^4V. Die Anodenstromstärke ist I=20mA. Nur 0,1% der zugeführten Energie wird in Röntgenstrahlung umgesetzt.
a)Wie groß ist die maximale Frequenz der entstehenden Strahlung?
b)Welche Energie hat die Röntgenstrahlung und was geschieht mit dem anderen Teil der zugeführten Energie?
Zu a)
Ich bin mir nicht sicher, was ich mit der Stromstärke soll...Ich habe die Energie mit e*U ausgerechnet(davon 0,1%), dann die Frequenz mit h*f und um zu prüfen, ob das sein kann Die Wellenlänge mit c/f...dann kam ich auf 24nm was für eine Röntgenwellenlänge ja wohl zu viel is und weshalb mein Ansatz dann Mist sein muss. Ich weiß auch gar nicht ob ich diese Bezeihungen nehmen kann (bin nur grad im Thema Photoeffekt so drin, dass ich die einfach mal "ausprobiert" hab)
Zu b) Die Energie der Strahlung kann man dann wahrscheinlich mit E=h*f ausrechnen, wenn ich die Frequenz habe?
Und der andere Teil der Energie wurde in Wärmeenergie umgewandelt?
Hilfe wär super nett
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Ein Kuss ist eine reizende Erfindung der Natur, die das Reden unterbindet, sobald Worte überflüssig werden. |
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sms
Gast
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| sms Verfasst am: 19. Nov 2010 18:18 Titel: |
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Die maximale kinetische Energie ist Ue
Diese kann sich in hf umwandeln.Also Ue=hf
f ist dann die maximale Freqenz
Die "Hinfliegenden Elektronen" sind ja ein elektrischer Strom,der dann auch wieder zurück muß.Das ist der Anodenstrom
Das meiste wird in Wärmestrahlung umgewandelt.Die Anode wird tierisch heiß;deshalb wird gekühlt |
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Tiga
Anmeldungsdatum: 27.08.2009
Beiträge: 40
Wohnort: Aachen
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| Tiga Verfasst am: 20. Nov 2010 13:15 Titel: |
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Aber das ist doch dann genau mein Lösungsansatz, oder nicht? Wie kann ich dann eine Wellenlänge im nm Bereich erhalten obwohl Röntgenstrahlen im pm Bereich liegen?
Und die Stromstärke musste ich dann für die Antwort gar nicht verwenden?
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden
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| para Verfasst am: 21. Nov 2010 13:42 Titel: Re: Röntgenröhre |
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| Tiga hat Folgendes geschrieben: | | Nur 0,1% der zugeführten Energie wird in Röntgenstrahlung umgesetzt. |
Diese Aussage bezieht sich auf den Mittelwert. Würde jedes einzelne Elektron exakt 0,1% seiner Energie in Röntgenstrahlung umsetzen (und den Rest in Wärmeenergie), erhilete man einen monoenergetischen Röntgenstrahl. - Jedes emittierte Photon hätte dann genau die Wellenlänge die du berechnet hast.
Praktisch sieht das Röntgenspektrum (genauer: das kontinuierliche Spektrum ohne charakteristische Linien) jedoch aus wie hier dargestellt. Man hat eine kontinuierliche Verteilung von Photonenenergien (und damit auch Frequenzen und Wellenlängen).
Der Anteil der Energie die in Form von Photonen abgegeben wird ist also von Elektron zu Elektron unterschiedlich. Im Extremfall kann alles in thermische Energie umgesetzt werden, oder auch alles in Form elektromagnetischer Strahlung abgegeben. - Die 0,1% geben nur den Anteil an, der im Mittel als Photonen abgestrahlt wird.
Zurück zur Aufgabe: ein Elektron mit einer Energie von 50keV trifft auf die Anode - wie muss es seine Energie abgeben, um ein möglichst energiereiches Photon zu erzeugen? Welche Energie hat dann dieses Photon, und welche Frequenz damit?
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Formeln mit LaTeX |
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J-Depp
Anmeldungsdatum: 01.12.2010
Beiträge: 4
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| J-Depp Verfasst am: 01. Dez 2010 23:02 Titel: |
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Wie der Vorposter schon sagte
U * e = h * f (maximale Energie, und Frequenz berechenbar)
Welche Energie die Strahlung hat kann man nicht sagen, es handelt sich um ein koninulierliches Spektrum mit für die Anode charakteristischen Kanten. Der Strom ist nur für die Intensität erheblich (große Elektronendichte, große Strahlungsdichte). |
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