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Röntgenabsorption

Festkörperphysik, Absorption von Röntgenstrahlen. In Röntgenröhren wird neben der charakteristischen Röntgenstrahlung auch Kontinuumsstrahlung oder Bremsstrahlung erzeugt. Beim Durchtritt dieser Strahlung durch ein absorbierendes Material ergibt sich eine Verteilung der Strahlungsintensität mit der Wellenlänge der Strahlung und damit der Energie. Solange diese Änderungen auf der Streuung von Röntgenstrahlen im Material beruhen, sind sie graduell; sie werden aber sprunghaft, sobald das einfallende Photon genug Energie hat, um innere Elektronen aus dem absorbierenden Atom zu entfernen.

Es tritt eine vielfach verstärkte Absorption auf, und es wird eine plötzliche Änderung der Intensität der durchgelassenen Strahlung beobachtet, die sog. Absorptions-Diskontinuität oder Absorptionskante. Sie ist charakteristisch für das absorbierende Element.

Siegbahn führte folgende Erklärung der Absorptionskante an: Im Absorptionsprozess werden die Atome nicht ionisiert, sondern durch den Übergang eines inneren Elektrons in einen unbesetzten, äusseren Zustand angeregt. Diese Übergänge gehorchen der Dipolauswahlregel Dl = ±1. Die Absorptionskante wird durch den ersten solchen erlaubten Zustand festgelegt. Da man in Festkörpern die äusseren Zustände zu Bändern verbreitert findet, tritt auf der Hochenergieseite der Kante statt weiterer Linien die Kossel-Struktur (Kossel-Effekt) als Absorptionsspektrum auf.

 

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