Kein Skineffekt bei Röntgentstrahlung?

Weil Röntgenstrahlung nicht das gleiche ist wie Elektromagnetische 
Strahlung.

Charly schrieb:
> Weil Röntgenstrahlung nicht das gleiche ist wie Elektromagnetische
> Strahlung.

Gabs bei euch auf der Sonderschule keinen Physikunterricht?

Die Antwort ist eher, elektromagnetische Strahlung im Raum und 
elektrischer Strom in einem Leiter sind zwei paar Schuhe.

Charly schrieb:
> Weil Röntgenstrahlung nicht das gleiche ist wie Elektromagnetische
> Strahlung.

Äh bitte? Natürlich ist Röntgenstrahlung eine elektromagnetische Welle, 
genau wie sichtbares Licht oder Gammastrahlung.

Hodenklemme schrieb:
> Gabs bei euch auf der Sonderschule keinen Physikunterricht?

Gab es, und wir wurden sogar unterrichtet was Anstand bedeutet.

da hilft blei da sind die atome dichter beieinander

@ Christian

Wenn man sich bei der Betrachtung mal kurz auf die Wellenlänge und den 
Skineffekt beschränkt, dann ist gerade die geringe Wellenlänge ein 
Faktor, welcher der Abschirmwirkung entgegensteht. Je geringer die 
Wellenlänge, desto geringer ist nämlich die Eindringtiefe und desto 
weniger entgegenwirkende Wirbelfelder enstehen.

Christian schrieb:
> Hallo,
>
> wieso kann Röntgenstrahlung eigentlich nicht mit dünnem Kupferblech
> abgeschirmt werden? Durch den Skineffekt und die hohen Frequenten dürfte
> dort doch eigentlich nichts mehr durchkommen.
>
> Kann mir jemand die physikalische Erklärung liefern?

http://de.wikipedia.org/wiki/Skin-Effekt

Wo liegt der Denkfehler ?

>Ich finde das immer wieder interessant, wie versucht wird, Wissen um
>Phänomene aus dem Mittelfrequenzbereich auf harte Strahlung auszudehnen.

Das geht schon, wenn man vorher klarstellt, welchen Aspekt, d.h. welche 
Wirkung der Strahlung man betrachet. Die Abschirmungswirkung beruht auf 
Induktion. Da verhalten sich niedrige Frequenzen qualitativ genau wie 
hohe (abgesehen davon, das die Eindringtiefe mit der Frequenz einem 
Grenzwert zustrebt).

> Und auf Compton-Streuung.

Es ist zwar richtig, das die Compton-Streuung einen abschirmenden Effekt 
bei Röntgenstrahlung hat, aber der beruht auf einer Teilchenbetrachtung, 
die bei der Fragestellung des TO nicht relevant ist.

Der Skin-Effekt ist eine elektromagnetische Wirkung bei der Betrachtung 
als Welle. Wenn ich also schrieb: "Die Abschirmungswirkung beruht 
auf..." dann meinte ich natürlich, so wie es das Thema des Threads war 
und von mir in meinem ersten Beitrag dazu auch betont wurde, "Die durch 
in leitende Materialien und dem Skin-Effekt erzeugte Abschirmwirkung 
beruht auf...".

Charly schrieb:
>
> Gab es, und wir wurden sogar unterrichtet was Anstand bedeutet.

Was hat Röntgenstrahlung mit Jagd zu tun?

Röntgenstrahlung ist so hochfrequent, das die normale Betrachtung des 
Skin Effekts nicht mehr passt. Zum einen kann man es so sehen, dass die 
Elektronen sich gar nicht schnell genug bewegen können, und auch zu 
"groß" sind um die Rönthgenstrahlung abzuschirmen.

Dazu kommt noch das man die Energie bei der Rönthgenstrahlung 
quantisiert betrachten muss. Absorbiert ein Elektron ein Rönthgenquant 
reicht das bereits zur Ionisierung und das Elektron wird zum freien 
Elektron. Bei Radiowellen ist die Energie dagegen so kleine das ein 
(bzw. alle)Elektron nur minimal gestört werden. Die Elektronen reagieren 
hier auch nicht einzeln auf die elektromagnetischen Wellen, sondern als 
Kollektiv.


Der Übergang wo man noch vom Skineffekt oder ähnlichem sprechen kann 
liegt so im Bereich der optischen Wellenlängen.

Lurchi schrieb:

> Absorbiert ein Elektron ein Rönthgenquant
> reicht das bereits zur Ionisierung und das Elektron wird zum freien
> Elektron.

Äh? In Metall gibt es (auch ohne Einwirkung von Röntgenstrahlen) sehr 
viele freie Elektronen und diese freien Elektronen sind es ja 
normalerweise gerade, die die Leitfähigkeit und damit auch die 
Schirmwirkung herbeiführen.

So ganz nebenbei.. Es gibt Alkalimetalle, die koennen bei UV in duennen 
Schichten transparent sein.

>> Weil Röntgenstrahlung nicht das gleiche ist wie Elektromagnetische
>> Strahlung.

> Doch! Es ist sogar die selbe! Nur anderer Frequenzbereich!

"Licht" (also auch Röntgen-, Gamma-, etc. -strahlung) IST weder Welle, 
noch Teilchen.

Wellen- und TeilchenMODELL sind vielmehr "nur" eine Beschreibung des 
Phänomens "Licht".
Manche Eigenschaften von "Licht" lassen sich nur bzw. besser mit dem 
einen, manche mit dem anderen Model beschreiben.
Beispiel: Fotoeffekt und Wellenmodell geht schlecht.

Elektronenstrahlen wiederum haben (auch) Eigenschaften, die sich 
zweckmässig mit dem Wellenmodell beschreiben lassen: Beugung, 
Interferenz ...

U. B. schrieb:
>>> Weil Röntgenstrahlung nicht das gleiche ist wie Elektromagnetische
>>> Strahlung.
>
>> Doch! Es ist sogar die selbe! Nur anderer Frequenzbereich!
>
> "Licht" (also auch Röntgen-, Gamma-, etc. -strahlung) IST weder Welle,
> noch Teilchen.

Sondern Strahlung! :-)

Dazu gehört übrigends (Achtung: Elektrosensibelchen weghören) auch 
Funkwellen ;-)

Wolfi schrieb:
> So ganz nebenbei.. Es gibt Alkalimetalle, die koennen bei UV in duennen
> Schichten transparent sein.

Beryllium ist nicht nur in dünnen Schichten Röntgen-Transparent: 
https://www.youtube.com/watch?v=qy8JyQShZRA

> Es gibt Alkalimetalle, die koennen bei UV in duennen
> Schichten transparent sein.

Sehr dünne Metallfolie lässt auch Licht ein bisschen durchscheinen.

>> Sehr dünne Metallfolie lässt auch Licht ein bisschen durchscheinen.

> Dicke auch, es kommt nur entsprechend weniger Licht durch. :-)

Dann funktioniert wieder das Teilchenmodell besser, man kann dann 
einzelne Photonen zählen ...  ;-)

> Also erst einmal, Röntgenstrahlen SIND elektromagentische Wellen.

Soso.

Bei Wellen gilt u.a.: Das Quadrat ihrer Amplitude ist ein Mass für die 
Stärke, auf deutsch:
Je grösser die Amplitude, desto heisser (oder heller ...) wird's.

Annahme:
Man habe eine Strahlungsquelle, deren Frequenz man von rotem Licht bis 
Röntgenstrahlung einstellen kann.
Bei niedriger Frequenz erhält man überhaupt keine Ionisation in (z.B.) 
Luft, organischem Gewebe etc.
Erhöht man die Leistung, tut sich trotzdem nix.

Erhöht man statt der Leistung aber die Frequenz, setzt nun genau eine 
solche Ionisation irgendwann ein.
Genauso funktioniert auch der Fotoeffekt, das Herausschlagen von 
Elektronen aus einer Metalloberfläche mittels Licht, erst ab einer 
bestimmten Frequenz.

Nimmt man Licht als Welle an, wie erklärt man dann, dass bei immer 
kleiner werdender Lichtleistung (bzw. Amplitudenquadrat der Welle) immer 
noch weiter Ionisationen stattfinden, nur weniger, im Extremfall eben 
einzelne "abzählbar" nacheinander ?

Das Teilchenmodell geht das definitiv besser. -

Immer beachten:
Egal ob Teilchen, oder Welle:
Man hat jeweils "nur" ein MODELL des Phänomens Licht etc.

("Man kann die Speisekarte nicht essen.")

Christian schrieb:
> wieso kann Röntgenstrahlung eigentlich nicht mit dünnem Kupferblech
> abgeschirmt werden?

Aber natürlich schirmt ein dünnes Kupferblech die Röntgenstrahlung ab - 
aber eben nur ein bißchen. Bedenke mal, daß ein Quant einer typischen 
Röntgenstrahlung eine Energie von so etwa 30 bis 100 keV aufweist. Was 
meinst du, was da übrigbleibt, wenn die "Abschirmung" durch das 
Kupferblech ein paar hundert eV davon abzieht?

Also ganz grob gesagt: Wenn du beim Spielen mit dem Federball mal gegen 
das Laken auf der Wäscheleine kommst, dann fällt der Federball runter. 
Aber wenn jemand da mit der Kalaschnikow draufhält, dann ist schlichtweg 
ne Handvoll Löcher drin im Laken. Die Kugeln werden von sowas nicht 
spürbar abgeschirmt.

W.S.

>>> Also erst einmal, Röntgenstrahlen SIND elektromagnetische Wellen.
>> Soso.

> Ja genau. Fall's du es nicht glaubst, bitte in der naechsten Bibliothek
> ein Physik-Grundlagenbuch ausborgen und mal kurz reinschauen, da, wo das
> elektromagnetische Spektrum abgebildet ist.

Vom "Oskar" (Höfling / von 1973

http://www.amazon.de/Physik-Bd-2-Lehrbuch-Unterricht-Selbststudium/dp/3427410455
)
lernten wir schon, dass man in der Physik generell mit MODELLEN arbeite.

Dass solche Modelle sich an der Wirklichkeit orientieren und zweckmässig 
sein sollten, ändert daran nix.

Von vor ca. 100 J. war es wohl Einstein, der seine Kollegen daran 
erinnerte.


> Dass Roentgenstrahlen (im Grundzustand befindliche) Atome ionisieren
> koennen und z.B. Radiowellen nicht, aendert auch nichts daran
  (dass Röntgenstrahlen ionisieren können und Radiowellen nicht).

Die Erklärung mit dem Wellenmodell wäre dann interessant, also nochmal:
Wenn eine Radiowelle für eine Ionisierung "zu schwach" ist, wieso erhöht 
man nicht einfach ihre Amplitude ?


> Umgekehrt kann man Roentgenstrahlen ja auch
> an einem Gitter beugen (verwendet man standardmaessig seit 100 Jahren in
> der Kristallspektrographie, da ist das Gitter das Kristallgitter!), da
> verhalten sich Roentgenstrahlen dann als Welle.

Wie wissen denn die jeweiligen Strahlen, ob sie sich als Welle oder als 
Korpuskeln verhalten sollen ?

Solch ein Beugungsbild (z.B.) aus Röntgenstrahlen kann man notfalls auch 
mit dem Teilchenmodell erklären:
Das Bild ergibt sich dann aus der Wahrscheinlichkeitsverteilung für das 
Auftreffen jedes einzelnen Photons an der jeweiligen Stelle.

Hallo

Den Skineffekt gibts bei Strahlung eher nie.
Den gibts bei elektrischer Leitung im Kabel.

@ Wolfgang M.:

Ich habe nur behauptet,

- sowohl Wellen- als auch Teilchenmodell des Lichts etc. seien eben
  "nur" MODELLE,

- zur Beschreibung des Fotoeffekts ist das Teilchenmodell besser
  geeignet

  (steht so auch unter:
  http://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt#Deutungsprobleme_im_Rahmen_der_Wellenvorstellung
  ).