Röntgenstrahlung

annafragt · Anmeldungsdatum: 28.01.2021 Beiträge: 309

Meine Frage:
Hallo, auch bei folgender Frage bin ich unsicher:
Frage 2: Röntgenstrahlung entsteht...
A: beim radioaktiven Zerfall von Atomkernen
B: beim Beschuss einer Metallanode mit energiereichen Elektronen
C: beim Zusammenstoß zweier Wasserstoffkerne
D: beim Anlegen eines hochfrequenten Wechselfeldes an eine Metallanode
E: beim Erhitzen einer Metallkathode

Meine Ideen:
B ist auf jeden Fall richtig, aber ist E auch richtig?
Weil die Glühkathode wird bei der Röntgenstrahlung ja auch erhitzt oder wieso ist es dann falsch?
Eine Antwort wäre hilfreich danke!

wetterfrosch · Anmeldungsdatum: 03.06.2021 Beiträge: 3

Hallo,

Beim Erhitzen der Kathode setzen sie laut Wikipedia keine Röntgenstrahlung frei, da die Energie zu gering sei:

"Beide Effekte werden in der Röntgenröhre ausgenutzt, in der Elektronen zunächst von einer Glühwendel (Kathode) aus beschleunigt werden, dabei setzen sie keine Röntgenstrahlung frei, weil die Beschleunigung nicht groß genug ist, und anschließend auf die als Metallblock ausgeführte Anode treffen, in der sie stark abgebremst werden. Dabei entsteht Röntgenstrahlung, als Bremsstrahlung mit insgesamt rund 1 % der eingestrahlten Energie und Wärme von rund 99 % welche durch Kühleinrichtungen an der Anode abgeführt wird. " - https://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgenstrahlung#Erzeugung

Das deckt sich auch mit meinem Wissen, dass die Erhitzung der Kathode wesentlich dem Lösen der Elektronen dient und weniger der Beschleunigung.

A ist falsch:
"Röntgenstrahlung oder Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen mit Quantenenergien oberhalb etwa 100 eV, entsprechend Wellenlängen unter etwa 10 nm. Röntgenstrahlung liegt im elektromagnetischen Spektrum im Energiebereich oberhalb des ultravioletten Lichts. Von der Gammastrahlung unterscheidet sie sich durch die Art der Entstehung: Gammastrahlung sind Photonen, die durch Kernreaktionen oder radioaktive Zerfälle entstehen, während Röntgenstrahlung aus der Geschwindigkeitsänderung geladener Teilchen herrührt. " - https://de.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgenstrahlung

Allerdings würde C Sinn ergeben - immerhin gilt dies für jede starke Beschleunigung von Ladungsträgern (Elektronen ebenso wie Ionen) und ich würde mal davon ausgehen, dass die hier gegeben ist.

Generell ein Dislike an deinen Prof. für viel zu ungenaue Fragen Hammer

Ich habe keine Ahnung ob D stimmen könnte, aber ohne dem tiefer nachzugehen, würde ich raten, dass es Unsinn ist.

LG

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5866

E ist nicht richtig. Bei einer Röntgenröhre wird die Kathode erhitzt, damit ein Teil der Elektronen genügend Energie hat, die Kathode zu verlassen. Dabei entsteht aber noch keine Röntgenstrahlung (sieht man vom äusserst geringen Anteil in der Wärmestrahlung ab). Die Röntgenstrahlung entsteht erst, wenn die Elektronen in der Anode stark abgebremst werden, nachdem sie vorhin zur Anode hin beschleunigt wurden durch die Spannung zwischen Anode und Kathode. Wird eine Ladung beschleunigt, entsteht elektromagnetische Strahlung. Liegt die kinetische Energie der Elektronen im Bereich um etwa 10-100keV und erfolgt die Beschleunigung schnell, so liegt die emittierte Strahlung im Röntgenbereich.

A würde ich hingegen auch als richtig angeben. Im Zusammenhang mit radioaktiven Zerfällen kann hochenergetische elektromagnetsiche Strahlung (Gamma-, Röntgenstrahlung) entstehen.

PS: Gut, A ist offenbar nicht richtig. Dass Röntgenstrahlung quasi per Definition nicht bei einem radioaktiven Zerfall entsteht, war mir nicht bewusst.

annafragt · Anmeldungsdatum: 28.01.2021 Beiträge: 309

Vielen Dank, das hat mir sehr weitergeholfen! Ich wünsche einen schönen Abend.