Compton-Effekt? Photoeffekt?

Hallo!

Beide Effekte treten durch die Bestrahlung mit hochfrequenten EM-Wellen eines Körpers auf.
Wann tritt jezt welcher Effekt auf? In der Schulehaben wir den Photoeffekt bei Metallen besprochen und den Compton-Effekt bei Granit.
Metalle besitzen doch auch freie Außenelektronen mit denen die Photonen im Sinne von Compton wechselwirken können.
Oder treten vielleicht beide Effekte in statistischer Verteilung auf?

Gruß
Philipp

hallo philipp,

keine ahnung, aber entweder taugt dein physik buch nix, oder dein lehrer oder du hast ein aufmerksamkeitsdefizit ? :wink:

ich dacht eigtl., dies sei einfach…

wechselwirkung (ww) von hochenergetischen photonen (aka röntgenstrahlung oder gamma) mit materie:

  1. paarbildung
  2. compton streuung
  3. lichtel. effekt (aka photoeffekt)

generell kann man sagen, dass die nummerierung mit der abnehmnden energie der photonen korreliert.

zu 1.: hinter her ist nix mehr mit photon, das ist dann ein elektron und positron und es passiert vorzugsweise dort, wo niemand zusieht, nämlich im feld eines atomkerns

zu 2. photoeffekt mit teilweiser energie-übertragung an das elektron, die restliche energie wird als inkohärentes streulicht mit vergrösserter wellenlänge abgestrahlt. inelastischer stoss würde ein klassicher physiker dazu sagen…aber die sagen dazu meist nix.

zu 3. das photon geht völlig darin auf ein elektron aus der atomhülle freizuschlagen und ihm noch ein wenig bewegungsenergie für unterwegs mitzugeben.

Wann tritt jezt welcher Effekt auf?

s.o., die effekte treten mit einer wahrscheinlichkit auf, die abhängig ist von der photonennenergie und dem atom(-typ, sprich: anzahl der nukleonen) u.a…

In der Schulehaben wir den
Photoeffekt bei Metallen besprochen und den Compton-Effekt bei
Granit.

ja, aber daraus solltest du keine voreiligen schlüsse ziehen. vieles was man in der schule macht versteht man erst, wenn man sich vorstellt wie lehrplan-planer so denken. oder lehrer. aber darauf sollte es ja eigtl. i.d. physik nicht ankommen :wink:

Metalle besitzen doch auch freie Außenelektronen

ja, und zwar nicht zu knapp!

mit denen die
Photonen im Sinne von Compton wechselwirken können.

auch dieses…nur habe ich keine ahnung, ob gewisse materialparameter bei metallen das beobachten des effektes erschwert oder was sonst der grund sein könnte euch mit zwei effekten bei zwei unterschiedl. materialien zu verwirren…

Oder treten vielleicht beide Effekte in statistischer
Verteilung auf?

dies kannst du im notfall immer sagen, wenn du in physik mal keine sichere antwort weisst :wink:

hth,

stefan

keine ahnung, aber entweder taugt dein physik buch nix, oder
dein lehrer oder du hast ein aufmerksamkeitsdefizit ? :wink:

naja mein lehrer hat schon so einige knaller gebracht. aber da gabs diesmal glaub ich nix zu meckern. wir haben diese effekte nicht direkt nebeneinander besprochen und verglichen.

zu 2. photoeffekt mit teilweiser energie-übertragung an das
elektron, die restliche energie wird als inkohärentes
streulicht mit vergrösserter wellenlänge abgestrahlt.
inelastischer stoss würde ein klassicher physiker dazu
sagen…aber die sagen dazu meist nix.

gibt es heutzutage noch solche „physiker“ :smile:? außerdem würde
dieser physiker dazu dann eher elastischer Stoß sagen.

s.o., die effekte treten mit einer wahrscheinlichkit auf, die
abhängig ist von der photonennenergie und dem atom(-typ,
sprich: anzahl der nukleonen) u.a…

dann war meine frage doch nicht so ganz unberechtigt.
werden die wellenlängenbereiche in denen die effekte auftreten einfach nur materialabhängig verschoben oder kann bei einem bestimmten material bei fast allen wellenlängen ein effekt dominieren?

Philipp

Hallo,

Beide Effekte treten durch die Bestrahlung mit hochfrequenten
EM-Wellen eines Körpers auf.
Wann tritt jezt welcher Effekt auf? In der Schulehaben wir den
Photoeffekt bei Metallen besprochen und den Compton-Effekt bei
Granit.

Einfache Antwort: Photoeffekt bei gebundenen Elektronen (gebundene Zustände sind solche mit Energie 0 haben.

Ich bin kein Mineraloge, aber wenn Granit eine Sonderrolle spielt, dann kann es nur an sogenannten „quasifreien“ Elektronen liegen, wie sie auch in Metallen vorkommen. Die Elektronen dort besitzen zwar naturgemäß ebenfalls diskrete Energiezustände, diese sind aber so dicht zusammen, daß man sie wie kontinuierlich behandeln kann. Daher greifen dort die Formeln zur Compton-Streuung, die ja eine elastische Streuung von Photonen an _freien_ Elektronen darstellt.

Metalle besitzen doch auch freie Außenelektronen mit denen die
Photonen im Sinne von Compton wechselwirken können.

Ganz richtig. Siehe meine Erklärung oben.

Oder treten vielleicht beide Effekte in statistischer
Verteilung auf?

Nein. s.o.

Viele Grüße

O.T.

hallo philip,

nur kurz…:

zu 2. photoeffekt mit teilweiser energie-übertragung an das
elektron, die restliche energie wird als inkohärentes
streulicht mit vergrösserter wellenlänge abgestrahlt.
inelastischer stoss würde ein klassicher physiker dazu
sagen…aber die sagen dazu meist nix.

gibt es heutzutage noch solche „physiker“ :smile:? außerdem würde
dieser physiker dazu dann eher elastischer Stoß sagen.

äh, ja, also ich habe das mal so gelernmt, dass der elastische stoss so heisst, weil die energie erhalten (als bewegungsnergie, insgesamt tut sie das ja immer…) bleibt.

s.o., die effekte treten mit einer wahrscheinlichkit auf, die
abhängig ist von der photonennenergie und dem atom(-typ,
sprich: anzahl der nukleonen) u.a…

dann war meine frage doch nicht so ganz unberechtigt.

nein, natürlich nicht…

werden die wellenlängenbereiche in denen die effekte auftreten
einfach nur materialabhängig verschoben oder kann bei einem
bestimmten material bei fast allen wellenlängen ein effekt
dominieren?

mmh, selbst wenn es das in der natur nicht gibt, theoretisch konstruieren liesse sich so ein fall sicher.

und das mit der materialabhängigen verschiebung sollte dir in kernphysiker beantworten, insegsamt ist das alles zeugs, wo solche physiker (klassisch oder nicht) sich besser auskennen…

hth,

stefan

Oder treten vielleicht beide Effekte in statistischer
Verteilung auf?

ja:

http://www.onmeda.de/lexika/strahlenmedizin/reichwei…