Röntgenstrahlung - was genau ist das?

Kurze Erklärung (der charakteristischen Strahlung)

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

Die Erzeugung charakteristischer Röntgenstrahlung beginnt damit, dass Elektronen, die auf ein Material geschossen werden, Elektronen aus den Bahnen der Atome herausschießen.

Wenn nun ein Elektron aus seiner Bahn rausgeschossen worden ist, hinterlässt es dort ein "Loch". Dieses wird nun dadurch gefüllt, dass ein Elektron aus einer äußeren Schale in das Loch hineinspringt. Dabei wird Energie frei, welche sich in Form von Licht, nämlich Röntgenlicht, äußert. Dieses Licht, das immer dann auftritt, wenn ein Elektron von einer äußeren in eine innere Bahn springt, wird charakteristische Röntgenstrahlung genannt.

Wichtig ist bei dem ganzen eben beschriebenen Vorgang, dass die heranfliegenden Elektronen nur Elektronen mit gleicher oder niedrigerer Energie herausschießen können. Auch ist das Licht, das beim Nachfüllen eines Elektrons der inneren Schale erzeugt wird, energiereicher als wenn ein Loch auf einer der äußeren Schalen gefüllt wird. Es gibt also immer anderes Licht (in der Wellenlänge verschieden), abhängig davon, aus welcher Schale ein Elektron rausflog und aus welcher Schale das nachfüllende kam.

Anhand dieser Strahlung kann der Physiker auf das Material zurückschließen, auf das geschossen wurde. Das liegt daran, dass jeder Stoff anders angeordnete Schalen bzw. Energieniveaus hat und damit ein für ihn typisches Spektrum charakteristischer Röntgenstrahlung aufweist.