|
Je kürzer die Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung ist, desto größer sind Energie und Durchdringungskraft. Im Falle der Röntgenstrahlung spricht man daher bei größeren Wellenlängen nahe des ultravioletten Strahlungsbandes des Spektrums von weichen, entsprechend bei kürzeren Wellenlängen am unteren Rand des Bereichs der Gammastrahlen von harten Röntgenstrahlen (siehe Radioaktivität). Insgesamt teilt man die Röntgenstrahlung in sechs große Bereiche ein - Röntgen-UV, überweiche, weiche, mittelharte, harte sowie überharte Röntgenstrahlung. Ein Gemisch von Röntgenstrahlen mit vielen verschiedenen Wellenlängen bezeichnet man als weiße Röntgenstrahlung; dagegen enthält z. B. monochromatische Röntgenstrahlung nur eine einzige Wellenlänge. Monochromatische Strahlung lässt sich aus weißem Röntgenlicht gewinnen, das dazu durch einen speziellen Filter geleitet wird.
Allgemein wird Röntgenstrahlung wie sichtbares Licht durch Elektronenübergänge zwischen den Elektronenschalen eines Atoms erzeugt. Im Fall der so genannten Bremsstrahlung - das ist im Prinzip weiße Röntgenstrahlung - entstehen die Strahlen, wenn schnelle Teilchen (meist Elektronen) auf Materie (ein "Target") treffen und dort scharf abgebremst werden. Bei diesem Vorgang gelangt ein Teilchen durch seine hohe Energie zwischen die Elektronen der inneren Schalen und dem Atomkern eines Materie-Atoms. Das schnelle Teilchen wird durch das dort herrschende elektrische Feld (Kernfeld) abgelenkt, wobei diese Ablenkung mit der Emission von elektromagnetischer Strahlung verbunden ist. Die Energie der frei werdenden Strahlung ist vom Betrag genau so groß wie der Energieverlust, den die Teilchen bei der Abbremsung und Ablenkung erfahren - daher die Bezeichnung Bremsstrahlung. Die Intensität der Strahlung ist umso größer, je stärker das Kernfeld ist. Siehe auch Atom
Im Gegensatz zur Bremsstrahlung steht die so genannte charakteristische Eigenstrahlung (auch Sekundärstrahlung). Sie entsteht, wenn beispielsweise ein schnelles Teilchen ein Elektron aus einer inneren Schale herausschlägt und ein anderes Elektron aus einer äußeren Schale den frei gewordenen Platz auf der inneren Schale einnimmt. Der Betrag der Strahlungsenergie entspricht der Energiedifferenz zwischen den beiden Schalen, wobei diese Differenz nur ganz bestimmte Werte annehmen kann - es sind nur bestimmte Übergänge möglich. Diese Werte sind für jede Atomstruktur und damit für jedes Material charakteristisch - deshalb die Bezeichnung charakteristische Strahlung. Diese Strahlung lässt sich u. a. für bestimmte Untersuchungsmethoden nutzen.
|
