Röntgenphysik Übersicht

Röntgenphysikvorlesung von Prof. Dr. B. Kanngießer

Der Artikel Röntgenphysik Übersicht basiert auf der Vorlesungsmitschrift von Moritz Schubotz des 1.Kapitels (Abschnitt 0) der Röntgenphysikvorlesung von Prof. Dr. B. Kanngießer.

Röntgenphysik Übersicht	Röntgenphysik Übersicht
		Röntgenphysik Übersicht Röntgenoptik Weiteres zur Röntgenphysik Streuung Beugung Reflexion Brechungsindizes Röntgenstreuung Erzeugung von Röntgenstrahlung Fluoreszenz Compton-Effekt Freier Elektronen Laser Monochromatoren und Strahlführung

Die Abfrage enthält eine leere Bedingung.

Notitzen zur Vorlesung: (Vorlesung 1)

Siehe auch Professor David Attwood (VL1)

Größenordnungen

Übersicht Wellenlängen

Folie II Der Bereich der Röntgenstrahlung schließt sich an den Bereich des UV-Lichts an und erstrekt sich bis zur Gamma Strahlung.

Wichtige Größenordnungen (merken):

• 10 eV: VUV (Vakuum-Ultraviloet)
• 100 eV: XUV (Extreme-Ultra-Violett)
• 1 KeV: SXR Soft X-Rays (~1nm)
• 10 KeV: Hard X-Rays

NMR+XRay

Anwendunen für Röntgenstrahlung

(Folie IV)

• Bilder von Gewebe und Materialien (z.B. Microchips)
• Atom und Molekülstruktur (Aufenthaltsort der Atome)
• Elektronische Struktur und Bindungen (Aufenthaltsort der Elektronen)
• Magnetische Eigenschaften (Spin)

Wechselwirkung elektromanetischer Strahlung mit Materie

(Folie VI) Monochromatische Anreung

• Photoelektrische Absorption
  • Photo-Elektronen
  • Auger Elektronen
  • Fluoreszens
• Streuung
  • Inelastische Streuung
  • Eleastische Streuung

(Folie VII)

• Streuung
  • an einem Punkt (Isotrop)
  • an einem nicht Rontationssymetrischen Objekt (Anisotrop)
• Beugung
  • an einem Atomgitter (Kristallstruktur)
  • an einer geometrischen Struktur (z.B. Einzelspalt)
• Reflexion
  • an einer Grenzfläche
  • Totalreflexion ab einem kritischen Winkel $\omega _{c}$

---

(Vorlesung II) Nach Professor David Attwood (VLII) Abb 2.1

${\underline {r_{e}^{2}}}={\frac {e^{2}}{4\pi \epsilon _{0}{\underline {m_{e}c^{2}}}}}$ Selbstenergie (2.14)

$\left({\frac {d\sigma }{d\Omega }}\right)_{T}=r_{e}^{2}sin^{2}\theta$ (2.15) Streuung an freiem elektron (Thomsen)

(Abb. 2.2) Abstrahlcharakteristik Dipol, Beschleunigung nach oben Verhalten sin^2 \theta , mit theta winkel zwischen a und Beonbachter ${\frac {dP}{d\Omega }}={\frac {e^{2}a^{2}\sin ^{2}\theta }{16\pi ^{2}\epsilon _{0}c^{3}}}$ (2.11)

$\left({\frac {d\sigma }{d\Omega }}\right)_{R}=\left({\frac {d\sigma }{d\Omega }}\right)_{T}|f|^{2}$ Rutherfordstreuung mit $f(\Delta k,\omega )=\omega ^{2}\sum _{s}(\omega ^{2}-\omega _{s}^{2}-i\gamma \omega )^{-1}\exp(i\Delta k\Delta r_{s})$ (2.20) bei Reileigh $\omega ^{4}\to \lambda ^{-4}$ --> Himmel blau, $\omega _{in}\ll \omega _{s}\sim (R_{a})\to \lambda >R_{a}$

1st order Born Plain Wave approximation (Beobachter weit weg) Abb2.4

Fernfeld Näherung (Frauenhofer) Spaltfunktion --> FT (Fourieroptik)

gegensatz Nachfeld Frenel Fresnelsche Zonenplatten

---

(Vorlesung III) Nach Professor David Attwood (VLIII)

EUV

Extreme Ultraviolett

SXR

Soft-X-Ray

$\theta _{c}={\sqrt {2\delta }}\propto \lambda {\sqrt {Z}}$