3.1 Absorption von Röntgenstrahlung 3.1.2 Absorption durch Streuung

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Flashcards on 3.1 Absorption von Röntgenstrahlung 3.1.2 Absorption durch Streuung, created by Tom Schobert on 26/09/2017.
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Question Answer
Streuung - gewichtete Streuung isotrop verteilt, durchgehender Anteil schwächer - keine Verringerung → räumliche Umverteilung - hinreichend freies geladenes Teilchen oszilliert im Takt des Lichtfeldes - Hertzscher Dipol → Abstrahlung Licht gleicher Frequenz - Ebene normal zur Schwingungsrichtung, nicht entlang der Dipolachse - Unterscheidung elastischer (inelastischer Streuung)
Thomson-Streuung: Totaler Streuquerschnitt σ_T=8π/3 r_(e,0)^2=0.6654 barn unabhängig von Photonenenergie (Streuquerschnitt) Wahrscheinlichkeit P_T=n_e Lσ_T
Compton-Streuung - sinken Energie, Frequenz Photon - differentieller Wirkungsquerschnitt: Klein-Nishina - Einlaufendes Photon absorbiert und übergibt Impuls an Elektron - Bewegtes , oszillierendes Elektron emittiert Photon (Rückstoß)
Comptonwellenlänge Δλ=2λ_(c,e ) sin^2 (δ/2) λ_(c,e )=h/m_(e,c) =2,426 pm Λ_(c,e)=λ_(c,e)/2π=0.386 pm r_e/Λ_(c,e) =α=1/137 Energie ändert sich nach vorne nicht (δ=0), maximal bei Rückstreuung (δ=180)
Wellenlänge des gestreuten Photons größer als die des einfallenden - Photon an Elektron gestreut, was Impulsänderung allein aufnehmen muss - (quasi-)freie Elektronen → Ionisation neutraler Atome (Energieverlust) - Streuung an gebundenen Elektronen, die nicht ionisiert sind (Thomson-Streuung) o Übernahme Impuls von großem Materie Stück (ohne Energieübertrag → Kristallbeugung) - Streuung an freien Elektronen immer Energieübertrag → VIS,IR: λL>>λc,e (weich,Thomsonstreuung)
Wirkungsquerschnitt Compton - σc ∞ Z/Eγ - kleine Z zwischen 50 keV-15 MeV dominant - große Z zwischen 0.5-5 MeV
medizinische Diagnostik - Verlust in Projektionsaufnahmen - Strahlenschutzrelevant - neblige Aufnahmen
Korrelierte Thomson-Streuung: Streuung an gebundenen Elektronen - Impulsübertrag von ganzem Atom,Molekül, Festkörper aufgenommen - kein Energieübertrag - gestreute Strahlung hat gleiche Wellenlänge wie die einfallende
Rayleigh-Streuung - Atome statistisch verteilt
räumliche Korrelation - kohärente Verstärkung,Abschwächung - Interferenzerscheinungen einzelnes Photon - tatsächliche Abstrahlung: o Interferenz: alle denkbaren Möglichkeiten mit denen Photon gestreut werden kann o konstruktiv nur in Richtung des Reflexionsgesetz o kein insgesamt kohärentes Licht nötig
Mie-Strahlung - große Teilchen (d≥λ): jedes gebundene Elektron streut Licht, alle Streumöglichkeiten können interferieren - Teilchengrößen um λ: ausgeprägte Maxima in ganz bestimmte Richtungen
Kristallbeugung: - Strukturfaktor o Photon nur in eine Richtung laufen, in der alle möglichen Wege zu konstruktiver Interferenz o Überlagerung Einzelbilder, Beugungsbild, Strukturfaktor
Kristallbeugung Formfaktor o Anordnung streuender Elektronen in Elementarzelle o grobskaliges Muster, Modifizierung feines Muster „normaler“ Bragg-Reflexion o Struktur nur sichtbar bei vielen gleichen und gleichorientierten Beugungszentren
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