Seite vorlesen
Auf dieser Seite
Entdeckung durch Wilhelm Conrad Röntgen
1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) die von ihm als "X-Strahlen" bezeichneten unsichtbaren, Materie durchdringenden Strahlen und untersuchte die später nach ihm benannten "Röntgenstrahlen". Bei einem Experiment mit einer Kathodenstrahlröhre, die mit schwarzem Papier umhüllt war, leuchtete in der Nähe des Experimentierfeldes liegendes Lumineszenz-Papier auf. Genaue Erkenntnisse über Entstehung, Eigenschaften und mögliche Anwendungen in der Technik oder Anwendungen in der Medizin der Fotoplatten schwärzenden Röntgenstrahlen gab es jedoch erst im Laufe der Zeit. Das Röntgenrecht wie die Röntgenverordnung, unter anderem mit Vorgaben zum Strahlenschutz, musste sich erst entwickeln.
Entstehung
Röntgenstrahlung entsteht, wenn in einer evakuierten Glasröhre aus einer Glühkathode Elektronen heraustreten, diese in einem elektrischen Feld mit sehr hoher Spannung (z. B. 100 Kiloelektronvolt) in eine Richtung beschleunigt werden und beim Auftreffen auf Atome der Anode aus Metall abgebremst werden. Dabei wird Energie in Form von Wärme (99 %) und eben Röntgenstrahlen frei. Röntgenstrahlung besteht zu einem Teil aus Bremsstrahlung durch beschleunigte Elektronen und zum anderen aus charakteristischer Strahlung, die aufgrund der Änderung der Energiezustände der Atome des Anodenmaterials entsteht. Die Wirkung hängt dabei maßgeblich von der verwendeten Spannung ab.
Aufbau einer Röntgenröhre
- Kathode
- Glühfaden (Elektronenquelle)
- Brennfleck
- Wolframscheibe
- Vakuum
- Glaskolben
- Anode
- Primärstrahlenblende
- Nutzstrahlenkegel
Eigenschaften
Röntgenstrahlung hat folgende Eigenschaften: Sie ist wie Alpha-, Beta-, Gamma- und Neutronenstrahlung ionisierend, da sie Ionisationsvorgänge (Herauslösen von Elektronen) an Atomen und Molekülen in von ihr durchdrungener Materie auslösen kann. Atome und Moleküle werden angeregt und geben Energie ab. In der Praxis erlangt diese Eigenschaft neben der spezifischen Wirkung auf den Menschen insbesondere durch die Beachtung von Streustrahlungseffekten große Bedeutung. Röntgenstrahlung ist hochenergetische, kurzwellige und damit für das menschliche Auge unsichtbare elektromagnetische Strahlung, die nicht durch elektrische oder elektromagnetische Felder ablenkbar ist.
Das elektromagnetische Spektrum
| Bezeichnung | Wellenlänge | Frequenz | Technischer Einsatz |
|---|---|---|---|
| Nieder- frequenz |
> 10 km | < 30 kHz | U-Boot Kommunikation, Funknavigation |
| Radiowellen | < 10 km | > 30 kHz | |
| Langwelle | < 10 km | > 30 kHz | Langwellenrundfunk |
| Mittelwelle | < 650 m | > 650 kHz | Mittelwellenrundfunk |
| Kurzwelle | < 180 m | > 1,7 MHz | Kurzwellenrundfunk |
| Ultrakurz- welle |
< 10 m | > 30 MHz | Rundfunk, Fernsehen, Radar, Magnetresonanztomografie |
| Infrarot- strahlen |
780 nm bis 1,0 mm |
> 300 GHz | Infrarotspektrometer, Infrarotastronomie |
| sichtbares Licht | 380 nm bis 780 nm |
> 384 THz | Beleuchtung, Fotometrie |
| rot | 640 nm bis 780 nm |
384 bis 468 THz |
|
| orange | 600 nm bis 640 nm |
468 bis 500 THz |
|
| gelb | 570 nm bis 600 nm |
500 bis 526 THz |
|
| grün | 490 nm bis 570 nm |
526 bis 612 THz |
|
| blau | 430 nm bis 490 nm |
612 bis 697 THz |
|
| violett | 380 nm bis 430 nm |
697 bis 789 THz |
|
| UV-Strahlen | 1 nm bis 380 nm |
> 789 THz | Desinfektion, UV-Licht, Spektroskopie |
| Röntgen- strahlen |
10 pm bis 1 nm |
> 300 PHz | medizinische Diagnostik |
| Gamma- strahlen |
< 10 pm | > 3 EHz |
