diff --git a/Gammaspektroskopie/doc/Hinweise-Wechselwirkungen.md b/Gammaspektroskopie/doc/Hinweise-Wechselwirkungen.md index eb45a7175254dd558cdab97f5943d158bbc43eaa..321fb11eec7530a98fcd1586b02b18c81dd51fee 100644 --- a/Gammaspektroskopie/doc/Hinweise-Wechselwirkungen.md +++ b/Gammaspektroskopie/doc/Hinweise-Wechselwirkungen.md @@ -6,7 +6,7 @@ Es gibt drei Arten, auf die ein Photon $\gamma$ mit der Energie $E_{\gamma}$ mit - [**Photoeffekt**](https://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt): Das Photon trifft auf ein Elektron aus der Atomhülle des Materials, überträgt dabei seine gesamte Energie und wird voll absorbiert. Der Energieübertrag erfolgt zunächst virtuell. Die erneute Reaktion des Elektrons mit dem elektromagnetischen Feld, z.B. eines Atomkerns stellt Energie- und Impulserhaltung im Endzustand der Reaktion sicher. Das Elektron wird aus der Atomhülle ausgeschlagen und bewegt sich zunächst als freie Ladung durch das Material. - [**Compton-Effekt**](https://de.wikipedia.org/wiki/Compton-Effekt): Auch in diesem Fall erfolgt der Impulsübertrag zwischen $\gamma$ und Elektron zunächst virtuell, das ausgeschlagene Elektron emittiert unmittelbar ein neues Photon $\gamma'$ mit der Energie $E_{\gamma}'\lt E_{\gamma}$. Dieser Prozess kann als elastischer Stoßprozess zwischen Elektron und Photon angesehen werden. Es handelt sich jedoch nicht um einen elastischen Stoßprozess im klassischen Sinne, sondern um einen Prozess der [Quantenelektrodynamik](https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenelektrodynamik) (QED), bei dem $\gamma$ zerstört und $\gamma^{\prime}$ erzeugt wird. -- [**Paarbildung**](https://de.wikipedia.org/wiki/Paarbildung_(Physik)): In diesem Fall zerfällt $\gamma$ in ein Elektron-Positron-Paar. Aus Gründen der Energie- und Impulserhaltung ist dieser Prozess nur oberhalb der kinematischen Schwelle von $E_{\gamma}\gtrsim 2\,m_{\mathrm{e}}c^{2}$ und ebenfalls nur im elektromagnetischen Feld, z.B. eines Atomkerns möglich. Dabei entspricht $m_{\mathrm{e}}$ der Masse des Elektrons. +- [**Paarbildung**](https://de.wikipedia.org/wiki/Paarbildung_(Physik)): In diesem Fall zerfällt $\gamma$ in ein Elektron-Positron-Paar. Aus Gründen der Energie- und Impulserhaltung ist dieser Prozess nur oberhalb der kinematischen Schwelle von $E_{\gamma}\gtrsim 2\,m_{\mathrm{e}}c^{2}$ und ebenfalls nur im elektromagnetischen Feld, z.B. eines Atomkerns möglich. Dabei entspricht $m_{\mathrm{e}}$ der Masse des Elektrons bzw. Positrons. Die Häufigkeit, mit der jeweils einer der oben genannten Prozesse stattfindet wird durch die Wirkungsquerschnitte $\sigma_{\mathrm{P.E.}}$ (für Photoeffekt), $\sigma_{\mathrm{C.E.}}$ (für Compton-Effekt) und $\sigma_{\mathrm{pair}}$ (für Paarbildung) quantifiziert. In **Abbildung 2** sind die drei Reaktionen schematisch dargestellt: