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Versuche

RÖNTGEN-Emissionsspektrum

Das Spektrum von "weißem Röntgenlicht" einer Röhre wird mit einer BRAGGschen Drehkristall-Anordnung aufgenommen. Als Maß für die relative Intensität der Strahlung dient die Impulsrate, die mit einem Zählohr samt Digitalzähler festgestellt wird. Durch Drehen des Einkristalls (z.B. LiF mit Netzebenenabstand d = 2,01·10-10m) werden verschiedene Glanzwinkel ϑ eingestellt, so dass jeweils für verschiedene Wellenlängen die Bragg-Beziehung erfüllt ist (dabei wird nur die erste Ordnung registriert).

 

Bei einer Röhrenspannung von 42,4kV ergaben sich die folgenden Messwerte:

ϑ in ° 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0
N in s-1 222 341 472 471 585 638 640 595 681 908 612
λ in 10-10m                      
ϑ in ° 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0
N in s-1 1500 546 305 241 192 163 125 100 91 69
λ in 10-10m                    

Berechne die zugehörigen Wellenlängen.

Skizziere das zugehörige λ-N-Diagramm.

Bestimme aus dem Diagramm die Lage der Kα-Linie und die kurzwellige Grenze des Röntgenbremsspektrums.

Gib an, aus welchem Material die Anode der Röntgenröhre besteht. Die Lösung ist nur bei Kenntnis des Gesetzes von MOSELEY möglich.

Bestimmung des PLANCKschen Wirkungsquantums aus der kurzwelligen Grenze

Der obige Versuch wurde bei verschiedenen Spannungen an der Röntgenröhre wiederholt. Dabei ergab sich die folgende Kurvenschar:

Ermittle aus der Kurvenschar die kurzwelligen Grenzen der Röntgenbremsspektra. Berechne daraus jeweils einen Näherungswert für das plancksche Wirkungsquantum. Bilde anschließend den Mittelwert.