Röntgen- und Elektronenbild einer Folie
AFBEine dünne Aluminiumfolie besteht aus sehr vielen winzigen Kristallen, deren Atome regelmäßig angeordnet sind. Eine Forschungsgruppe durchstrahlt dieselbe Folie zweimal: einmal mit Röntgenstrahlung, also einer elektromagnetischen Welle der Wellenlänge \(\lambda=21{,}0\,\mathrm{pm}\), und einmal mit Elektronen, die vorher eine Beschleunigungsspannung durchlaufen haben. Der Fotofilm steht beide Male im gleichen Abstand hinter der Folie (M1). Die Radien der drei innersten Ringe sind in M2 zusammengestellt.
| Ring | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|
| Röntgenstrahlung: \(r\) in mm | 18,0 | 20,7 | 29,3 |
| Elektronen: \(r\) in mm | 7,4 | 8,5 | 12,0 |
- Nenne zwei Gemeinsamkeiten der beiden Aufnahmen in M1.Tipp a)
Achte auf die Form des Musters und darauf, wie die Ringe von innen nach außen aufeinander folgen.
- Lies aus M2 die Radien des innersten Rings in beiden Aufnahmen ab.Tipp b)
Der innerste Ring ist Ring 1.
- Gib an, durch welches Wellenphänomen die Ringe in der Röntgenaufnahme entstehen.Tipp c)
Die regelmäßig angeordneten Atome der Kristalle wirken wie ein Gitter.
- Beschreibe, wie sich die Elektronenaufnahme verändert, wenn die Beschleunigungsspannung der Elektronen vervierfacht wird.Tipp d)
Für die Elektronenbeugung gilt \(r\sim\tfrac{1}{\sqrt U}\).