Jede Strahlung umleiten?
Licht lässt sich ja leicht durch einen Spiegel umleiten
Aber wie sieht aus bei radioaktiver Strahlung,Röntgenstrahlen etc. bei Spiegeln?
Gibt es eine bestimmte Wellenlänge bei der Strahlung nicht mehr umgelenkt werden kann?
5 Antworten
Die Frage ist auf theoretischer Basis schwer zu beantworten, da nach meinem Wissen ein gutes anschauliches Modell für die mikroskopische Betrachtung von Reflexion fehlt, ich entschuldige mich also falls im folgenden etwas zu stark vereinfacht oder unanschaulich wirken sollte.
Also... Die klassische Erklärung: Reflexion ist auf atomarer Ebene ein relativ komplexes Problem. Die Elektronenhüllen der Atome des Spiegels werden durch einfallende (elektromagnetische) Strahlung in der Regel genau so (gegen den positiven Kern) in Schwingung versetzt, dass die dadurch entstehende Strahlung (Ladungen die Schwingen erzeugen Strahlung) mit der einfallenden Strahlung so interagiert, dass es im Medium zu einer Auslöschung der Wellen und außerhalb (nach den Reflexionsgesetz) in einem klar definierten Winkel Strahlung abgegeben wird. Dies wirkt makroskopisch dann so als würde das ursprüngliche Licht reflektiert. Es klingt hier auch schon an, dass das Material hierfür ziemlich genau zur Strahlung (ihrer Frequenz) passen muss. In Metall bewegen sich Elektronen z.B. Recht frei, darum funktioniert Metall so gut als Reflektor.
Bei sehr hochfrequenter Strahlung, wie die besagte Gammastrahlung, kann die Bewegung der Elektronen der Anregung durch die Strahlung nicht mehr folgen (wegen der Trägheit der Elektronen). Darum wirkt die Strahlung als würde sie, wie ein massives Teilchen einschlagen (also nicht wie eine Welle). Also Folge kann eine Reflexion wie bei Licht schon theoretisch nicht (zumindest nicht mit normalen Atomen) stattfinden, was für den Teleskopbau z.B. problematisch ist.
Quantentheoretisch ist die Erklärung ähnlich, nur dass man hier eher eine tatsächliche Reflexion der Anregung des Fotonenfeldes an den Atomen hat. Die Erklärung ist damit eigentlich besser, da es keine extra eingeführte Unterscheidung zwischen Strahlung und Wellen gibt, hier herrscht bekanntlich eine Wellen-Teilchen-Dualismlis, aber man müsste recht weit ausholen für einen geringen Erkenntnisgewinn.
Sag bescheid ob die Antwort befriedigend war :D
Die Spiegel für andere Wellenlängen sehen halt anders aus. Man würde sie nicht als Spiegel erkennen, weil sie sichtbares Licht nicht reflektieren (zum Beispiel Kaltlichtspiegel).
Jeder Spiegel funktioniert als Spiegel nur in einem sehr begrenzten Frequenzbereich.
Optische Spiegel nur im sichtbaren Licht. Radarreflektoren nur im Funkbereich.
Für Gammastrahlen und Röntgenstrahlen gibt es nur sehr wenige Materialien/Konstruktionen, die sie reflektieren.
Vor sechs Jahren wurde eine anscheinend vielversprechende Entdeckung gemacht: Mit einem Prisma aus Silizium ließen sich Gammastrahlen viel stärker ablenken, als man aufgrund der bisherigen Theorie über die Wechselwirkung zwischen Materie und Strahlung vermutet hätte.
Dies ließ es denkbar werden, daß Linsen für Gammastrahlung möglich sind. Ob aus den damals geplanten Versuchen mit Gamma-Linsen aus Gold etwas geworden ist, habe ich nicht herausgefunden.
https://www.mpq.mpg.de/4883408/12_05_11
Äh, bei radioaktiver Strahlung und Röntgenstrahlung bringen Spiegel nix. Glaube ich zumindest. Um dich davor zu schützen, brauchst du Materialien, die die Strahlen abblocken, zB Zement oder Blei.