Röntgenstrahlung - was genau ist das?

Faszination in der Physik

  Die Entdeckung:  
  Woran arbeitete Röntgen eigentlich?  
  Der Versuch am 8. November 1895  
  Die rätselhaften neuen Strahlen  
  Was sind Röntgenstrahlen?  
  Physiker ratlos!?!   
  Zwei Arten von Röntgenstrahlung   
  Charakteristische Strahlung   
  Bremsstrahlung  
  Eigenschaften der Röntgenstrahlung  
  Reaktionen:  
  In der Gesellschaft  
  In der Medizin   
  In der Physik   

Begeisterung in der Grundlagenforschung (unter den Physikern) ist für jemanden wie mich, der nicht selber forscht, ziemlich schwer nachvollziehbar. Und ich denke mal, das geht Euch ganz genauso.

Die nachfolgende Liste verdeutlicht aber für jedermann eindrucksvoll, welche ungeheuren Auswirkungen Röntgens Entdeckung hatte und wie viele Physiker sich im Laufe der Zeit mit dem Thema auseinandersetzten. Es ist eine Liste der Nobelpreisträger, die die wichtigsten Fortschritte auf dem Gebiet der Forschung mit Röntgenstrahlen erzielt haben, und deren Entdeckungen alle auf der von 1895 basieren.

 Jahr Empfänger  Entdeckung (+ Erklärung)
 
 1901 W.C. Röntgen Entdeckung der Röntgenstrahlen im Jahr 1895. Hierüber gab es in diesem Kapitel, glaube ich, schon genug zu lesen. Ich hoffe, dass keine eurer Fragen unbeantwortet blieb - und wenn doch, kann man mir auch mailen!!!
 1914  M. v. Laue Röntgen-Interferenzen an Kristallen (1912)
Max von Laue schlug 2 Fliegen mit einer Klappe. Mit seinem Versuch bewies er den Wellencharakter der Röntgenstrahlung und erbrachte den eindeutigen Beweis für die Vermutung, dass die Atome eines Kristalls regelmäßig angeordnet waren.
Laue bestrahlte einen Kristall und platzierte dahinter eine Fotoplatte. Anstatt eines gleichmäßig belichteten kreisförmigen Flecks (Strahlen passieren den Kristall unbeeinflusst) war auf der Fotoplatte ein Muster mit vielen Punkten zu erkennen, in denen sich die Röntgenstrahlen konzentriert hatten; sie waren also abgelenkt worden. Anhand dieser Tatsache ließen sich die oben genannten Schlüsse ziehen.
1915 W.H. und W.L. Bragg Röntgen-Beugung an Kristallen
Vater und Sohn Bragg erhielten den Nobelpreis für die erstmalige mathematische Erfassung des Zusammenhangs zwischen der Struktur des bestrahlten Kristalls (z.B. Abstände zwischen den Gitterebenen oder die Symmetrie des Kristalls (kubisch, hexagonal ...) und des vom Kristall reflektierten Röntgenlichts. Das Interessante ist nämlich, dass bedingt durch die jeweiligen Eigenschaften des Atoms (teilweise oben genannt), nur eine bestimmte Wellenlänge reflektiert wird.
Aufgrund dieser Tatsache konnte man nun die Wellenlänge der Röntgenstrahlung bestimmen und die Struktur der Kristalle genau berechnen.
1936 P. Debye  Kristallpulvermethode (1915-17) (Reflexion an drehenden Ebenen)
Debyes Entdeckung ermöglichte der Physik eine Kristallstruktur-Untersuchung durchzuführen, auch wenn kein Einkristall der relevanten Probe zur Verfügung stand, wie das noch bei den Braggs notwendig war. Nach Debye konnte man nun auch ein unregelmäßiges Pulver von vielen Kristallen bestrahlen und dadurch die Struktur dieser Kristalle untersuchen.
Man bestrahlte das Kristallpulver dabei jeweils nur mit Röntgenlicht einer bestimmten Wellenlänge und wartete darauf, bei welcher Wellenlänge die Strahlung reflektiert wurde. Aus dieser Tatsache konnte man dann schließen, wie die Kristalle aufgebaut waren.