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Mehrelektronensysteme: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:19 Do 09.07.2015
Autor: JaninaX

Aufgabe
In einer Röntgenröhre mit einer Kupferanode (Z = 29) werden die Elektronen auf 32 keV beschleunigt.
(a) Berechnen Sie die Grenzwellenlänge des Bremsspektrums von Kupfer.
(b) Welcher Übergang wird mit der [mm] K\alpha-Linie [/mm] assoziiert? Schreiben Sie die dazugehörigen Hauptquantenzahlen auf! Berechnen Sie die Energie der [mm] K\alpha-Linie [/mm] in eV!

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

zu a

Seit wann kann man etwas auf eine bestimmte Energie Beschleunigen ?
Ist es so gemeint, das man die angegebene Energie als Kinetische Energie betrachtet und aus dieser dann die Geschwindigkeit zieht ? Daraus könnte man dann wieder die Beschleunigungsspannung errechnen ?
Die Formel ist ja eigentlich [mm] \lambda _{Min}=\bruch{hc}{eU} [/mm]

zu b

-Übergang von L zur K Schale
-K=1 und L=2

Ich weiss nicht wie man die Energie Berechnen soll. Vielleicht -13,6eV-(-3,4eV) ? Das wäre dann aber nur für Wasserstoffatome ... Hier sind es Kupferatome ?! ...



        
Bezug
Mehrelektronensysteme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:42 Do 09.07.2015
Autor: Event_Horizon

Hallo!

> zu a
>  
> Seit wann kann man etwas auf eine bestimmte Energie
> Beschleunigen ?
>  Ist es so gemeint, das man die angegebene Energie als
> Kinetische Energie betrachtet und aus dieser dann die
> Geschwindigkeit zieht ? Daraus könnte man dann wieder die
> Beschleunigungsspannung errechnen ?

Das ist korrekt. Man benutzt deshalb gern die Energie, weil du dir dann auch keine Gedanken z.B. um relativistische Effekte machen musst. Ein Elektronenvolt ist übrigens die Energie, die ein mit einer Elementarladung geladenes Teilchen erhält, wenn es durch eine Spannung von 1V beschleunigt wurde. Hier sinds also 32kV.

Übrigens, die Teilchen im LHC werden auch auf 7 TeV beschleunigt. Das zeigt auch, daß die Ausdrucksweise allgemein üblich ist.


>  Die Formel ist ja eigentlich [mm]\lambda _{Min}=\bruch{hc}{eU}[/mm]

Genau.

>  
> zu b
>  
> -Übergang von L zur K Schale
>  -K=1 und L=2
>  
> Ich weiss nicht wie man die Energie Berechnen soll.
> Vielleicht -13,6eV-(-3,4eV) ? Das wäre dann aber nur für
> Wasserstoffatome ... Hier sind es Kupferatome ?! ...

Nunja, die Idee ist richtig, aber woher hast du diese Energie-Werte? Dafür gibt's ne Formel, die auch für Kupfer gilt, wenn man die entsprechende Protonenzahl einsetzt. (Allerdings gilt die nicht für die äußeren Elektronen, weil die Kernladung vor denen duch die inneren Elektronen abgeschirmt wird.)

Bezug
                
Bezug
Mehrelektronensysteme: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:43 Do 09.07.2015
Autor: JaninaX

Ahhh

Also bei a.) [mm] \lambda_{min}=\bruch{hc}{eU}=\bruch{6,6*10^{-34}Js*3*10^{8}\bruch{m}{s}}{1,6*10^{-19}C*34kV}=3,64*10^{-11}m [/mm]

Ziemlich kleine Wellenlänge ...

zu b.)

[mm] E=-\bruch{29^{2}}{1^{2}}*13,6eV-(-\bruch{29^{2}}{2^{2}}*13,6eV)=-2270,7eV [/mm] ...

ziemlich Große Energie im Vergleich zu Wasserstoff =/

Bezug
                        
Bezug
Mehrelektronensysteme: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:04 Do 09.07.2015
Autor: chrisno


> Ahhh
>  
> Also bei a.)
> [mm]\lambda_{min}=\bruch{hc}{eU}=\bruch{6,6*10^{-34}Js*3*10^{8}\bruch{m}{s}}{1,6*10^{-19}C*34kV}=3,64*10^{-11}m[/mm]
>  
> Ziemlich kleine Wellenlänge ...

Ist ja auch Röntgenstrahlung. Der Wert passt, genau habe ich nicht nachgerechnet.

>  
> zu b.)
>  
> [mm]E=-\bruch{29^{2}}{1^{2}}*13,6eV-(-\bruch{29^{2}}{2^{2}}*13,6eV)=-2270,7eV[/mm]
> ...
>  
> ziemlich Große Energie im Vergleich zu Wasserstoff =/

Klar doch. Doch wie rechnest Du? Schau unter Moseleysches Gesetz nach, in Wikipedia.
Ich finde es einfacher, zuerst [mm] $1-\bruch{1}{4}$ [/mm] zu rechnen. Ich komme auf 8 KeV, das passt recht gut.


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