Röntgenstrahlung und sichtbares Licht?
Guten Tag,
warum unterscheidet sich die Energie bzw. die Wellenlängen von sichtbarem Licht und Röntgenstrahlung so sehr? Warum weißen Röntgenstrahlen so eine deutliche höhere Energie auf?
Mfg,
Micky
5 Antworten
Du solltest das eher anders herum aufziehen.
Erstens, sowohl Röntgenstrahlen als auch sichtbares Licht sind Photonen und bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit.
Sie unterscheiden sich also ausschließlich in ihrer Energie und sind sonst komplett gleich.
Röntgenstrahlen und und Licht werden nur durch ihre Energie definiert.
Wenn ein Photon eine hohe Energie hat, wird es zu den Röntgenstrahlen gezählt, wenn es eine niedrigere Energie hat oder Energie verliert, gehört es zu sichtbarer Strahlung.
Die haben halt mehr Schwingungen pro Zeiteinheit.
Stell dir das mit nem Seil vor: Du bindest das Seil an einem Ende an und dann schwingst du das. Je mehr Schwinungen du haben willst, desto schneller musst du das machen, ergo pro Zeiteinheit gelangen mehr dieser Schwinungnen über das Seil.
Und du würdest auch bei dem Seil eine Änderung der Wellenlänge sehen, denn pro Strecke müssten auch mehr Schwinungen untergebracht werden. Das liegt einfach daran, dass Licht sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen kann, also müssen diese Schwinungen dichter gepackt sein.
Aber stell dir einfach vor: Jeder Wellenberg ist gleich 1 Energie, wenn du dann 5 Wellenberge pro Sekunde hast, hast du 5 Energie pro Sekunde, bei 10 Wellenbergen eben 10.
Und eine andere Sache, aber da geht es tiefer in die Physik: Licht hat eine kleinste Einheit, das wäre das Photon. Dieses Photon ist quasi ein kleiner Ausschnitt, ein Paket von Schwinungen. Je mehr Energie da reinfliest, desto mehr Schwinungen sind pro Paket mitgeliefert (Es ist komplizierter, also nicht einfach so übernehmen, aber um sich das vorzustellen reicht das aus) und so hat ein Photon des Röntgenstrahls mehr Energie als eines des sichtbaren Licht. Mit mehr Energie ändert sich nicht der Auschlag der Welle, sondern eben nur die Häufigkeit.
Der Physiker sagt: Ha-Nü!
Und meint damit, E = h * ν ; wenn E die Energie, h das Plank‘sche Wirkungsquantum und ν (griechischer Buchstabe nü) die Frequenz ist.
Wenn Du jetzt die Frequenzen von sichtbaren Licht und von Röntgenlicht betrachtest, hast Du die Lösung! Die Frequenz ist einfach viel höher.
Es gibt ein kontinuierliches Spektrum an elektromagnetischen Wellen.
Einen Teil davon nennt man Licht (weil man es sieht), einen anderen Teil nennt man Röntgenstrahlung (weil es Herr Röntgen entdeckt hat), weitere Teile nennt man noch anders.
Röntgenstrahlung ist z.B. in der Lage, Materie zu ionisieren. Licht kann das nicht. Das ist eben eine Folge der doch recht unterschiedlichen Energie.
Eigentlich eine gute Frage. Ich erklär mal einfach. Man kann eine Welle auch als einen periodischen Vorgang aufassen, so wie Drehungen pro Zeiteinheit, auch Frequenz genannt. Und je schneller du die Drehung, also (hohe Frequenz und kleine Wellenlänge) machen möchtest, desto mehr Energie musst Du aufwenden.