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Aufgabe

RÖNTGEN-Fluoreszenzanalyse

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Mit Hilfe der RÖNTGEN-Fluoreszenzanalyse kann (auch bei sehr kleinen Proben) festgestellt werden, welche Elemente (höherer Ordnungszahl) in welcher Konzentration in der Probe enthalten sind.

Dazu wird wird die Probe durch "weiße" Röntgenstrahlung (Strahlung mit kontinuierlichem Spektrum über einen großen Bereich von Photonenenergien) bestrahlt und die in der Probe enthaltenen Elemente angeregt. Beim Übergang in den Grundzustand senden die einzelnen Elemente die jeweils charakteristische Röntgenstrahlung aus (man spricht hier auch von Fluoreszenz), wobei jeweils die \(K_{\alpha}\)-Linie des Elements besonders deutlich hervortritt.

Bei der Bestrahlung einer Probe wurde das rechts zu sehende Fluoreszenzspektrum festgestellt. Die roten Pfeile markieren die \(K_{\alpha}\)-Linien von Elementen, welche u. a. in der Probe enthalten sind. Stelle mit Hilfe der Tabelle bekannter \(K_{\alpha}\)-Linien fest, welchen Elementen die \(K_{\alpha}\)-Linien zuzuordnen sind.

Erläutere, was man aus der hohen Intensität der mittleren markierten \(K_{\alpha}\)-Linie schließen kann.

 

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Die rot markierten Kα-Linien gehören von links nach rechts zu den folgenden Elementen:

Kalzium (EKα = 3,68keV); Eisen (EKα = 6,36keV) und Zink (EKα = 8,55keV)

Die hohe Intensität der \(K_{\alpha}\)-Linie von Eisen lässt den Schluss zu, dass die Konzentration von Eisen in der Probe besonders hoch (im Vergleich zu den anderen noch enthaltenen Elementen) ist.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Atomphysik

RÖNTGEN-Strahlung