Nehmen Sie zunächst mit Hilfe des NaCl-Kristalls als Analysekristall ein vollständiges Röntgenspektrum auf; achten Sie darauf, dass die Röntgenröhre mit dem Taster "HV (ON/OFF)" auch eingeschaltet ist. Entnehmen Sie dem Spektrum diejenigen Winkel, unter denen die Linienpaare erster, zweiter und dritter Ordnung zu sehen sind. Bestätigen Sie mit Hilfe der Bragg'schen Gleichung, dass es sich tatsächlich um dieselben zwei Wellenlängen handelt, die zu den drei Winkelpaaren gehören.
Geben Sie ein Indiz dafür an, dass es sich nicht(!) um insgesamt sechs verschiedene charakteristische Linien handelt, sondern nur um zwei, die lediglich in erster, zweiter und dritter Ordnung als drei Linienpaare erscheinen.
Führen Sie den Versuch jetzt auch mit dem LiF-Kristall durch. Erläutern Sie, warum sowohl das Bremsspektrum (trotz gleich großer Anodenspannung) bei einem etwas größeren Winkel einsetzt und warum die beiden charakteristischen Wellenlängen des Molybdän in erster und zweiter Ordnung jetzt weiter auseinander liegen.
Begründen Sie die mit zunehmender Ordnung größeren Winkelabstände zwischen den beiden charakteristischen Linien.
Leiten Sie mit Hilfe der Bragg'schen Bedingung folgende Gleichung her: $d(LiF)=d(NaCl)\cdot \frac{sin(\vartheta_1)}{sin(\vartheta_2)}$, wobei
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Winkel-Intensitätsdiagramm vs. Wellenlängen-Intensitätsdiagramm
Misst man zur Analyse der Röntgenstrahlung eines Röntgengeräts mithilfe eines Analysekristalls und eines Geiger-Müller-Zählrohrs die Intensität in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Goniometers, so erhält man im Wesentlichen ein Diagramm, bei dem "über" dem Bremsspektrum die charakteristischen Linien 1., 2., 3. Ordnung usw. liegen, die der Bragg-Gleichung $n\cdot \lambda =2\cdot d\cdot sin(\vartheta )$ gehorchen.
Für die Gitternetzebenenabstände d der beiden Analysekristalle NaCl und LiF sind folgende Daten bekannt:
d(NaCl) = 283 pm und d(LiF) = 201 pm.
In diesem IBE zur Untersuchung von Röntgenstrahlung stehen Ihnen ein NaCl- und ein LiF-Kristall als Analysekristalle zur Verfügung. Als Anodenmaterial ist Molybdän fest vorgegeben.
Mit den Tastern COUPLED und SCAN kann man das gewünschte Spektrum in Zeitrafferdarstellung aufnehmen lassen; es wird zeitgleich auf dem Monitor dargestellt (für ∆t wird jeweils 0 angezeigt; das entspricht dem „Zeitraffer-Modus“, mit dem die Spektren geschrieben werden). Bei der dem IBE zugrundeliegenden realen Messwertaufnahme betrug die jewilige Messzeit 10 s bei einer Schrittweite von 0,1°.
Zwei charakteristische Linien
