Diskussion:Bremsstrahlung

Letzter Kommentar: vor 4 Jahren von Kein Einstein in Abschnitt Kramersche Regel

Dieser Artikel wurde ab Februar 2020 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Bremsstrahlung: Kramersche Regel“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

2007

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Man kann sich da streiten:

wenn ein Teilchen abgelenkt wird (z.B. Elektron im Feld eines Atomkerns) und ein Photon abstrahlt, verliert es Energie. Dass heißt, es wird durch die Strahlung abgebremst. ursache udn Wirkung sind also anders rum. Oder?

Sobald ein geladenes Teilchen beschleunigt wird, gibt es Strahlungsenergie ab. Der präzisen Mechanismus, ob am Anfang oder in der Mitte oder am Ende der Beschleunigungsstrecke, kann wegen der Unschärferelation nicht ermittelt werden. --Herbertweidner 12:37, 24. Dez. 2007 (CET)Beantworten

Das Feld verursacht allerdings die Strahlung. Somit ohne Feld keine Abstrahlung und kein Energieverlust.

?? Welches Feld soll welche Strahlung verursachen? Auch ein konstantes Feld? Liebe Grüße vom Energiesatz!--Herbertweidner 12:37, 24. Dez. 2007 (CET)Beantworten

Warum tritt bei Beschleunigung auch Bremsstrahlung auf? Dann ist doch E1-E2<0 Also müsste ein Photon aufgenommen werden. Wenn ja wo genau kommt das her?

Das ist jetzt aber reinste Spekulation: Wieso sollte Photon aufgenommen werden? Dieses müsste dann auch vom Elektron gespeichert und später (bei stufenweiser Bremsung) in Form von einigen energieärmeren Photonen abgegeben werden? Richtig ist: Egal, ob ein Elektron langsamer oder schneller gemacht wird, es wird immer auch ein Photon erzeugt.--Herbertweidner 12:37, 24. Dez. 2007 (CET)Beantworten

Kontinuierliches Spektrum

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Mein Physik-Wissen reicht (noch) nicht weit genug, sodass ich mir noch nicht zutraue, folgende Ergänzung korrekt zu tätigen. Meiner Meinung nach müsste aber noch eine kurze Begründung zur kontinuierlichkeit des Strahlenspektrums geliefert werden. --Ingofreyer 18:06, 29. Jan. 2007 (CET)Beantworten


Ich hab mal so einiges noch hinzugefügt. Wissenschaftlich sollte alles drin sein. Jetzt ist es aber spät und ich bin müde. Vielleicht kann noch ein Germanist drübergehen und den Text glattbügeln. :-) Gute Nacht Freunde. Limotrinker 02:57, 13. Jul. 2007 (CEST)Beantworten

Wolfram?

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Unter der Aufzählung wird es überraschend konkret --> Elektron nähert sich plötzlich Wolfram. Traue mir keine Korrektur zu, aber da scheint jedenfalls eine nötig zu sein, oder?

Genau. Interessantes Thema. Den Artikel kann ich nicht verstehen.--Kölscher Pitter 00:59, 22. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

wenn ihr mich fragt, sollte hier dringend der überarbeiten-baustein rein. so wie der artikel jetzt ist, ist er einfach nur schlecht --Sdauth 18:37, 27. Sep. 2007 (CEST)Beantworten

So ist es.--CWitte 1 20:31, 27. Sep. 2007 (CEST)Beantworten
  • Hab mal ein bischen was eingefügt... Ich hoffe es ist jetzt ein bischen verständlicher

Hmm, irgendwie unklar

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Irgendwo wird in dem Artikel plötzlich von Wolfram geredet. Die Begründung, warum man dieses verwendet wird erst später nachgereicht =Y verwirrend. Außerdem sollte die Erklärung des Sachverhalts allgemein, d.h. anhand eines allgemeinen Atoms und nicht speziell an Wolfram erkärt werden.

Wolfram sollte man später als in der Praxis verwendetes Beispiel nennen.

Zur Formel für die Berechnung der Energiedifferenz der Röntgenbremsstrahlung: Kann mir jemand erklären wofür die Buchstaben N, Z und A stehen? Ich mein, ich weiß wozu die anderen Buchstaben schonmal stehen, aber die vorher genannten sind mir unklar, zumal die in der Physik in verschiedenen Bereichen für verschiedene Verhältnisse und Größen stehen.

Unklar ist vielleicht die falsche Rubrik, aber es wird angegeben "Die Stärke der Abbremsung ist verantwortlich für die emittierte Wellenlänge", was zwar eine wahre Aussage ist, aber nicht sonderlich aussagekräftig ist. Die Aussage sollte zumindest noch beinhalten, in wie fern die emittierten Wellenlängen in Verhältnis zu der Geschwindigkeitsänderung, d.h. Beschleunigung steht. Soweit ich weis, ist dies ein anitproportionales Verhältnis.[pding] Also

    lambda = c / v;

Fehlende Begrifflichkeiten

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Folgende Begriffe werden nur unzureichend erklärt oder fehlen komplett:

Gleichung

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Hallo, ich würde gern eine Gleichung zur Bremsstrahlung ergänzen. Mir wäre aber wichtig, wenn sich vorher nochmal ein Physiker diese Gleichung ansehen und prüfen würde, ob sie auf die Bremsstrahlung bzw. den Übergang eines angeregten Atoms in den Grundzustand anwendbar ist anhand konkreter Mess- bzw. Beobachtungsdaten

 

mit h—Plancksches Wirkungsquantum

  = konstant g— Beschleunigung/Bremsbeschleunigung des Elektrons f—die Frequenz des dabei emittierten Quants In diesem Zusammenhang gesehen würde die Gleichung u.A. bedeuten, dass h einen Grenzwert darstellt, der erreicht wird, wenn

  erreicht und zur Emission eines Quants führt. (nicht signierter Beitrag von Wandererfb (Diskussion | Beiträge) 16:04, 8. Apr. 2009 (CEST)) Beantworten

Ich verstehe deine Gleichung nicht. Wofür steht m, wofür lambda? Woher kommt dieser Zahlenausdruck 2,20987... ?? g ist keine gute Bezeichnung für die Beschleunigung des Elektrons, da reserviert für die Erdschwerebeschleunigung. Soviel nur auf die Schnelle, denn ich kann nicht nachvollziehen, woher bzw. wohin diese Gleichung führen soll. Kein Einstein 16:58, 8. Apr. 2009 (CEST)Beantworten
Lambda ist wohl die Wellenlänge, allerdings verstehe ich nicht, warum diese konstant sein sollte. Außer, dass die Gleichung von den Einheiten her passt, sehe ich da keinen Grundgedanken. --εuρhø 17:29, 8. Apr. 2009 (CEST)Beantworten

Nicht die Wellenlänge ist konstant, sondern das Produkt aus Wellenlänge und Masse eines Quants des elektromagnetischen Feldes.

Ausgangspunkt ist die Zuordnung von Welleneigenschaften zu einem Materiestrahl gem. De Broglie mit

 

Für ein Quant des elektromagnetischen Feldes kann v = c gesetzt werden. Damit gilt

 

mit   - Wellenlänge, m - Masse des Quants in kg, h - Plancksches Wirkungsquantum, c - Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

Da h/c als Quotient konstant ist, gilt nach Umstellung

 

mit 

  = konstant. Was mich dabei interessiert ist, ob sich mit dieser Gleichung ein konstantes Verhältnis der Beschleunigung des Elektrons zur Frequenz des beim Bremsen emittierten Quants feststellen lässt, das als Ergebnis c liefert. Wenn das so wäre, könnte man dieser Beschleunigung die entsprechende Energie des Quants zuordnen (in Form der Frequenz) Beispiel: Würde man ein Elektron mit der Geschwindigkeit von 0,999c in  abbremsen, wäre ein Quant mit der Frequenz von  

zu erwarten (so zumindest meine Rechnung). 

Zusatzfrage: Wie lange Dauert der Übergang eines Atoms bzw. Elektrons vom angeregten in den Grundzustand, bei dem nach Bohrschem Modell das Elektron auf eine energieärmere Bahn ‚springt‘. Gibt es hierzu experimentelle Werte? --Wandererfb 11:06, 9. Apr. 2009 (CEST)Beantworten

Ich versuche mal, es möglichst leicht verständlich zu erklären: Deine Herleitung geht in dem Moment schief, wo du in der de Broglie - Beziehung   den Impuls als mv schreibst, dabei aber v=c setzt ohne dich zu wundern, was nun mit der Masse passiert. Den Rest deiner Herleitung kannst du also getrost vergessen. Falls du dazu noch nachfragen möchtest schlage ich - zur Entlastung der Diskussionsseite hier - meine Disk vor. Grüße, Kein Einstein 10:44, 13. Apr. 2009 (CEST)Beantworten

Quellen

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Quelle 2 scheint leider nicht mehr verfügbar zu sein.(nicht signierter Beitrag von Trapo (Diskussion | Beiträge) )

Was meinst du? Sowohl der Einzelnachweis 2 als auch der Weblink 2 lassen sich von mir ohne Probleme aufrufen... Kein Einstein 14:56, 27. Mai 2009 (CEST)Beantworten

Bild zur Entstehung der Bremsstrahlung

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Ich halte das Bild für problematisch. Zum einen deutet es eine Photonenrichtung orthogonal zur Bewegungsrichtung des Elektrons an (was nicht stimmt; tangential in bewegungsrichtung ist richtig) und zum anderen suggeriert die Zeichnung, dass Energie eine vektorielle Größe sei. --85.178.126.173 03:08, 4. Jun. 2009 (CEST)Beantworten

Nun ja, also zunächstmal ist "tangential in Bewegungsrichtung" mindestens genauso falsch. Natürlich gibt es keine direkte Richtung, in die das Bremsstrahlungsphoton emittiert wird, sondern nur eine Winkelverteilung und diese ist im nicht-relativistischen Fall ziemlich gut eine E1 Dipol-Verteilung, d.h. unter 90 Grad zur Bewegungsrichtung ist zumindest das Maximum der Emissionswahrscheinlichkeit - das war dann wohl auch die Motivation für das Bild - insofern ist das Bild soweit schon ganz in Ordnung. Was Du meinst ist bestimmt der hoch-relativistische Fall, hierbei werden die Keulen der E1-Verteilung nach vorne geklappt, so dass die meiste Leistung doch in etwa in Bewegungsrichtung emittiert wird - allerdings unter 0 Grad bleibt eine nahezu verschwindende Emissionwahrscheinlichkeit. Was Deine Kritik zum Thema Energie angeht, stimme ich mit Dir überein, hier sollte wohl besser der Impuls stehen. Ich werde mich in nächster Zeit mal etwas mit dem Artikel beschäftigen, vielleicht mache ich dann auch mal ein neues Bild. -- HBoie 09:12, 12. Jun. 2009 (CEST)Beantworten

Hallo, eine kurze Anmerkung, die Formel h*f = E2-E1 in der ersten schematischen Darstellung ist falsch. Es muss heißen h*f=E1-E2. mfg (nicht signierter Beitrag von 84.0.33.113 (Diskussion) 22:50, 17. Dez. 2010 (CET)) Beantworten

Neben dieser berechtigten Kritik am Energie-Vektor ist auch die Beschriftung mit h*f = E2-E1 falsch. Es muss heißen h*f=E1-E2. Mag jemand? Kein Einstein 18:23, 18. Dez. 2010 (CET)Beantworten

In der Grafikwerkstatt wurde mir geholfen. Das Bild wurde in allen Sprachversionen ersetzt. Kein Einstein 19:50, 20. Dez. 2010 (CET)Beantworten

Dieser Abschnitt kann archiviert werden. -- Kein_Einstein 19:50, 20. Dez. 2010 (CET)

In der deutschen Sprachversion ist die Änderung nicht zu sehen. mfg ***

Aber doch. Ich denke doch wohl, dass ich hier nicht der einzige bin. Kein Einstein 13:13, 8. Jan. 2011 (CET)Beantworten

Entstehung

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Bremsstrahlung entsteht wenn ein Elektron beschleunigt wird? Durch den Namen Bremsstrahlung lässt sicher eher vermuten, dass sie entsteht, wenn ein Elektron abgebremst wird. Ist diese Behauptung wirklich richtig? Jorumpl 21:32, 6. Apr. 2010 (CEST)Beantworten

Der Bremsvorgang ist eine Art von Beschleunigung (negative Beschleunigung). Entsprechend ist dies nur eine anderer Begriff. --εuρhø 07:17, 7. Apr. 2010 (CEST)Beantworten

Kramersche Regel

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Die Kramersche Regel scheint falsch zu sein, jedenfalls widerspricht sie anderen Quellen.

Die angegebene Internetseite gibt leider keine Referenz an wo die Formel genau herkommt.

Aber in einem Paper von H. Kulenkampff "Die Energieverteilung im Spektrum der Röntgenbremsstrahlung" 1943 und dem Buch Röntgenphysik von A. Liechti und W. Minder, Springer Verlag 1955, dass sich ebenfalls auf dieses Paper stützt, wird der letzte Faktor mit 1/lambda^3 angegeben. Die dabei entstehende Form ähnelt auch besser der Grafik die in Quelle 2 benutzt wird.--Manuelmeilinger 16:23, 13. Jul. 2010 (CEST)Beantworten

Was für eine „Kramersche Regel“ soll es denn eigentlich sein? Oder ist etwa die Cramersche Regel gemeint? --Robb der Physiker (Diskussion) 13:42, 2. Dez. 2014 (CET)Beantworten

Die Kramersche Regel findet sich auch hier: "Regler, F.: Einführung in die Physik der Röntgen- und Gammastrahlen : unter Berücksichtigung der Elektronen- und Neutronenbeugung. München: Thiemig, 1967." Dort auch mit   zu finden. --Famokl (Diskussion) 11:11, 7. Sep. 2016 (CEST)Beantworten

Laut Literaturstelle (Erich R. Wölfel "Theorie u. Praxis der Röntgenstrukturanalyse", Vieweg 1972, Seite 40) liegt das Maximum des Bremsbergs stets bei dem 1,5-fachen der Minimalwellenlänge Lambda-min. Das ist bei der hier angegebenen Formel nicht der Fall. Übrigens wusste bei der angegebenen Quelle TU-Claustal niemand etwas von der Eingabe dieser Formel... Eine etwas veränderte Form (mit dem richtigen Maximum) wäre: const x (1/L^2 - Lmin/L^3) Dietrich, 12.2.2018

Welchen Wert hat die Kramersche Konstante?

Ich habe gerade ungefär eine halbe Stunde im Internet gesucht, und ich habe Datenbanken gefunden, die Gigabyte an Werten für Wissenschaftliche Konstanten haben, aber keine von denen kannte die Kramersche Konstante (auch eine Cramersche Konstante ist unbekannt), und weis da jemand mehr als ich?--JackObTheRealOne (Diskussion) 18:45, 14. Mär. 2019 (CET)Beantworten

Die Formel ist falsch. Sie findet sich übrigens auch nicht in der angegebenen Publikation von Kramers (1923). Dort gibt es nur die Formel für I(Frequenz) - und die ist LINEAR. Das lässt sich aber einfach umrechnen - und ergibt I(Lambda) = const x [1/(Lmin*L^2) - 1/L^3] Dietrich 30.9.2019 Habe mich mal eingeloggt und mit dem üblen Editor die Formel korrigiert. Dietrich Jan. 2020 (nicht signierter Beitrag von 77.181.234.5 (Diskussion) 18:21, 14. Jan. 2020 (CET))Beantworten

Sorry Dietrich, bin neu hier und hab vor 6 Tagen deine Änderung insofern wieder rückgängig gemacht, als dass ich den Faktor wieder auf 1/L^2 gesetzt habe. Grund: ich habe an verschiedenen Stellen der im Netz verfügbaren Literatur 1/L^2 gefunden (zugegeben allerdings auch die 1/L^3-Variante). Eine oft zitierte Fundstelle in der Sekundärliteratur gibt die 1/L^2-Variante an: https://books.google.com/books/about/Handbook_of_X_Ray_Data.html?hl=de&id=v_IIFUn09AgC Seite 94.

In der Originalveröffentlichung von H.A.Kramers 1923 scheint nur folgender Zusammenhang genannt zu sein:
Intensität der Bremsstrahlung I = Stromstärke der Röntgenröhre i x Ordnungszahl Z x (Emax-E)/E. Das würde wegen E = h x c/lambda m.E. bedeuten, dass ein Faktor wie 1/L^2 oder 1/L^3 überhaupt nicht in der Formel erscheint.

Hat jemand Zugriff auf die Originalveröffentlichung von Kramers 1923? --Dbrazano (Diskussion) 11:24, 16. Feb. 2020 (CET)Beantworten

L. H. Dietrich, 26.2.2020 Man LESE die Original-Publikationen von Kramers (beschreibt theoretische Herleitung), sowie von Kulenkampff (machte sorgfältige Messungen) auf die sich Kramers übrigens bezieht. Beide bearbeiten das Bremsspektrum NUR in der Form als LINEARER Intensitätsverlauf über die FREQUENZ: I(f) = const x (f0-f) mit h x f0 = e x U (U Beschleunigungsspannung der Röhre). Die (in korrekter Schreibweise) "Kramers'sche Regel" nach Wikipedia GIBT ES WEDER BEI KRAMERS NOCH BEI KULENKAMPFF!! Man kann aber leicht die Variablentransformation durchführen (mittels Ableitung) und erhält die Formel, die ich vor einigen Wochen nach zuvor einigen Diskussionsbeiträgen letztlich bei Wikipedia mal korrigiert habe (und die nun wieder FALSCH IST). Denn bei der RICHTIGEN Formel liegt das Maximum der Bremsstrahlung (über Lambda) bei exakt dem 1,5-fachen von Lamda-Min (und das ist in anderen Literaturstellen genau so angegeben - siehe Diskusssionsbeitrag vor ca. 2 Jahren). - Das Fatale: Beide Kurven sehen ähnlich aus: auf den ersten Blick sind beide Berechnungskurven den gemessenen Bremsspektren (über Lambda) vergleichbar. Die leichte Verschiebung des Maximums (auf 2 x Lambda-Min) fällt nicht so sehr auf - eher noch der überhöhte Ausläufer zu großen Wellenlängen... Im übrigen findet man bei einer Schnellsuche nach "Bremsspektrum" viele Beiträge im Internet, die sich auf die (FALSCHE) Formel bei Wikipedia beziehen... Eine falsche Formel wird aber auch durch häufige Wiederholung nicht richtiger. (nicht signierter Beitrag von 77.185.58.212 (Diskussion) 16:36, 27. Feb. 2020 (CET)) p.s. Wenn der Editor nicht so zäh wäre würde ich die Umrechnung mal einstellen und ebenso die Literaturstellen (Kulenkampff, Wölfel) mal anhängen... (nicht signierter Beitrag von 77.179.151.7 (Diskussion) 17:04, 28. Feb. 2020 (CET)) 4.3.2020 L.H. Dietrich ... Interessanter Paradigmenwechsel: Nun geht es im WIKI-Artikel plötzlich einmal um die ENERGIE-Verteilung mit 1/L^3 und dann um die SPEKTRALE ANZAHLDICHTE DER PHOTONEN mit 1/L^2 (...) - Als ich mich da eingeschaltet hatte stand da noch jahrelang INTENSITÄT (ebenso wie bei Kramers oder bei Kulenkampff)... (nicht signierter Beitrag von 77.182.53.11 (Diskussion) 17:50, 4. Mär. 2020 (CET)) Vielleicht wäre es hilfreich, das im Artikel abgebildete Spektrum (wie üblich mit Bragg-Methode aufgenommen) zur Definition der INTENSITÄT über Lambda heranzuziehen (z.B. counts per second) und dazu EINE korrekte Berechnungsformel anzugeben: nämlich mit 1/L^3 (nicht signierter Beitrag von 77.181.105.66 (Diskussion) 13:50, 5. Mär. 2020 (CET))Beantworten

Magst du dir mal das ansehen: Kramers-Heisenberg-Formel? Gruß Kein Einstein (Diskussion) 22:14, 28. Feb. 2020 (CET)Beantworten

Bild: Spektrum von Röntgenstrahlung einer Kupferanode.

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Ich finde dieses Bild sehr verwirrend. Um das zu verstehen, muss man nämlich wissen - und dann auch draufkommen - dass man aus dem Bragg-Winkel des Kristalls auf die Wellenlänge/Energie der Strahlung zurückrechnen kann und zustätzlich benötigt man noch die Gitterkonstante des LiF-Kristalls. Meiner Meinung nach wäre ein Spektrum wie unter http://www.physikon.de/01/37/04roe2.gif deutlich verständlicher. -- Soranito 18:02, 11. Jun. 2011 (CEST)Beantworten

Absolut richtig. Kann mir außerdem jemand erklären, woher die Aussage über den Monochromator stammt? Das passt ja irgendwie doch nicht zur Wellenlängenverteilung, oder stehe ich auf dem Schlauch?--!nnovativ (Diskussion) 10:55, 27. Mai 2019 (CEST)Beantworten

Entstehung?

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Der Artikel erklärt momentan, wann Bremsstrahlung entsteht, aber nicht wie. Ich selbst bin kein Physiker, aber es hat wohl mit dem Auftreten von retardierten Potentialen während der Beschleunigung zu tun. Wäre schön, wenn das erläutert würde. :) Etwaig notwendige erklärende Grafiken kann ich wahrscheinlich selbst erstellen, sobald ich die Erklärung selbst kenne. Beste Grüße --AccountaliveD 22:58, 2. Dez. 2011 (CET)Beantworten

Beschleunigung durch Magnetfelder

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Hallo,

in der ersten Abbildung ist die Beschleunigung des Elektrons durch eine positive Ladung, die Arbeit am Elektron verrichten kann, beschrieben. Die Abgestrahlte Energie ist die Differenz Vorher-Nachher. Wie ist das bei Magnetfeldern? Es gibt doch den Merkspruch "Magnetfelder sind wie Frauen: Sie lenken nur ab und verrichten keine Arbeit." Insofern verändert sich die Energie eines Elektrons durch ein Magnetfeld nicht, es kann jedoch trotzdem ein Photon emittiert werden. Das steht doch in Widerspruch zu dieser Energiedifferenz in der Zeichnung! (nicht signierter Beitrag von 95.208.69.78 (Diskussion) 11:32, 28. Apr. 2012 (CEST)) Beantworten

Ich glaube Energiedifferenzen sind bei diesem Thema (außer man kennt sich echt gut aus) kein besonders nützlicher Berater. Zum Beispiel tritt Bremsstrahlung ja auch bei Beschleunigung auf. Soweit ich weiß liegt die wirkliche Erklärung des Phänomens Bremsstrahlung in retardierten Potentialen und der nur endlich großen "Ausbreitungsgeschwindigkeit" der Feldlinien (massiv umgangssprachlich ausgedrückt, ich kenne mich auch nicht aus). In Synchrotronstrahlung steht, dass es bei Magnetfeldern daher kommt, dass auch die Ablenkung (in eine Kreisbahn) eine Beschleunigung ist. Macht ja auch Sinn: Wenn man die Richtung von etwas ändern will, muss man es in diese Richtung beschleunigen. Gruß --178.24.224.168 19:50, 29. Apr. 2012 (CEST)Beantworten

Bedeutung für Hochgeschwindigkeitsraumfahrt

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In mehreren Artikeln zum Thema Raumfahrt iwrd auf diese Strahlung verwiesen, da sie eine Gefahr für die Astronauten sei. Ich kenne mich damit nicht aus, vlt.könnte jm. der sich damit auskennt einen kleinen Absatz dazu schreiben? Gruss --Aradir (Diskussion) 11:17, 14. Mai 2013 (CEST)Beantworten

Redundanzdiskussion

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Wikipedia:Redundanz/Juni_2017/Archiv#Bremsstrahlung_-_Duane-Hunt-Gesetz > erledigt gesetzt. --Bernd.Brincken (Diskussion) 17:41, 8. Aug. 2017 (CEST)Beantworten