{"id":14972,"date":"2020-01-01T13:45:41","date_gmt":"2020-01-01T13:45:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-der-photoelektrische-effekt-definition\/"},"modified":"2020-07-11T06:55:48","modified_gmt":"2020-07-11T06:55:48","slug":"was-ist-der-photoelektrische-effekt-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-photoelektrische-effekt-definition\/","title":{"rendered":"Was ist der photoelektrische Effekt &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Beim photoelektrischen Effekt unterliegt ein Photon einer Wechselwirkung mit einem in einem Atom gebundenen Elektron. Der photoelektrische Effekt dominiert bei niedrigen Energien von Gammastrahlen. Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<h2><span>Photoelektrischer Effekt<\/span><\/h2>\n<\/div>\n<div>\n<ul>\n<li>Der photoelektrische Effekt dominiert\u00a0<strong>bei niedrigen Energien von Gammastrahlen<\/strong>\u00a0.<\/li>\n<li>Der photoelektrische Effekt f\u00fchrt zur\u00a0<strong>Emission von Photoelektronen<\/strong>\u00a0aus Materie, wenn Licht (\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\">Photonen<\/a>\u00a0) auf sie scheint.<\/li>\n<li>Die maximale Energie, die ein Elektron in einer Wechselwirkung empfangen kann, ist\u00a0<strong><em>h\u03bd<\/em><\/strong><strong>\u00a0.<\/strong><\/li>\n<li>Elektronen werden durch den photoelektrischen Effekt nur dann emittiert, wenn das Photon\u00a0<strong>eine Schwellenenergie<\/strong>\u00a0erreicht oder \u00fcberschreitet\u00a0.<\/li>\n<li>Ein freies Elektron (z. B. aus einer Atomwolke) kann nicht die gesamte Energie des einfallenden Photons absorbieren.\u00a0Dies ist ein Ergebnis der Notwendigkeit, sowohl Impuls als auch Energie zu sparen.<\/li>\n<li>Der Querschnitt f\u00fcr die Emission von n = 1 (K-Schale) Photoelektronen ist h\u00f6her als der von n = 2 (L-Schale) Photoelektronen.\u00a0Dies ist ein Ergebnis der Notwendigkeit, Schwung und Energie zu sparen.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Definition des photoelektrischen Effekts<\/h2>\n<p>Beim photoelektrischen Effekt unterliegt ein Photon einer Wechselwirkung mit einem Elektron, das in einem Atom gebunden ist.\u00a0Bei dieser Wechselwirkung verschwindet das einfallende Photon vollst\u00e4ndig und ein energetisches Photoelektron wird vom Atom aus einer\u00a0<strong>seiner gebundenen Schalen<\/strong>\u00a0ausgesto\u00dfen\u00a0.\u00a0Die kinetische Energie des ausgesto\u00dfenen Photoelektron (E\u00a0<sub>e<\/sub>\u00a0) ist gleich der einfallenden Photonenenergie (h\u03bd) abz\u00fcglich der\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/binding-energy\/\">Bindungsenergie<\/a>\u00a0des Photoelektron in seiner urspr\u00fcnglichen H\u00fclle (E\u00a0<sub>b<\/sub>\u00a0).<\/p>\n<p><strong>E\u00a0<\/strong><strong><sub>e<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= h\u03bd-E\u00a0<\/strong><strong><sub>b<\/sub><\/strong><\/p>\n<p>Daher werden Photoelektronen nur dann durch den photoelektrischen Effekt emittiert, wenn das Photon\u00a0<strong>eine Schwellenenergie<\/strong>\u00a0&#8211; die Bindungsenergie des Elektrons &#8211;\u00a0<strong>die Austrittsarbeit<\/strong>\u00a0des Materials\u00a0erreicht oder \u00fcberschreitet\u00a0.\u00a0Bei Gammastrahlen mit Energien von mehr als Hunderten keV tr\u00e4gt das Photoelektron den gr\u00f6\u00dften Teil der einfallenden Photonenenergie ab &#8211; h\u03bd. Nach einer photoelektrischen Wechselwirkung entsteht ein ionisiertes Absorberatom mit\u00a0<strong>einer L\u00fccke in einer seiner gebundenen Schalen<\/strong>.\u00a0Diese L\u00fccke wird schnell durch ein Elektron aus einer H\u00fclle mit geringerer Bindungsenergie (andere Schalen) oder durch Einfangen eines freien Elektrons aus dem Material gef\u00fcllt.\u00a0Die Umlagerung von Elektronen aus anderen Schalen schafft eine weitere L\u00fccke, die wiederum von einem Elektron aus einer noch niedrigeren Bindungsenergieschale gef\u00fcllt wird.\u00a0Daher kann auch eine Kaskade\u00a0<strong>charakteristischerer R\u00f6ntgenstrahlen<\/strong>\u00a0erzeugt werden.\u00a0Die Wahrscheinlichkeit einer charakteristischen R\u00f6ntgenemission nimmt mit abnehmender Ordnungszahl des Absorbers ab.\u00a0Manchmal tritt die Emission eines Auger-Elektrons auf.<\/p>\n<\/div>\n<figure id=\"attachment_11855\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11855\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric-Effect-Potassium.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11855 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric-Effect-Potassium-300x169.jpg\" alt=\"Photoelektrischer Effekt mit Photonen aus dem sichtbaren Spektrum auf Kaliumplatte - Schwellenenergie - 2eV\" width=\"300\" height=\"169\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric-Effect-Potassium-300x169.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11855\" class=\"wp-caption-text\"><span>Photoelektrischer Effekt mit Photonen aus dem sichtbaren Spektrum auf Kaliumplatte &#8211; Schwellenenergie &#8211; 2eV<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_11817\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11817\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric_effect_2.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11814 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric_effect_2-300x170.jpg\" alt=\"Gamma-Absorption durch ein Atom.  Quelle: laradioactivite.com\/\" width=\"300\" height=\"170\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric_effect_2-300x170.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11817\" class=\"wp-caption-text\"><span>Gamma-Absorption durch ein Atom.<\/span><br \/>\n<span>Quelle: laradioactivite.com\/<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<h2><\/h2>\n<h2>Querschnitte des photoelektrischen Effekts<\/h2>\n<p><strong>Bei kleinen Werten der Gammastrahlenenergie dominiert der photoelektrische Effekt<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Mechanismus wird auch f\u00fcr Materialien mit hoher Ordnungszahl Z verbessert. Es ist nicht einfach, einen analytischen Ausdruck f\u00fcr die Wahrscheinlichkeit der photoelektrischen Absorption von Gammastrahlen pro Atom \u00fcber alle Bereiche von Gammastrahlenenergien abzuleiten.\u00a0Die Wahrscheinlichkeit der photoelektrischen Absorption pro Masseneinheit ist ungef\u00e4hr proportional zu:<\/p>\n<p><strong>\u03c4\u00a0<\/strong><strong><sub>(photoelektrisch)<\/sub><\/strong><strong>\u00a0= Konstante x Z\u00a0<\/strong><strong><sup>N<\/sup><\/strong><strong>\u00a0\/ E\u00a0<\/strong><strong><sup>3.5<\/sup><\/strong><\/p>\n<p>wobei\u00a0<strong>Z<\/strong>\u00a0die Ordnungszahl ist,\u00a0variiert\u00a0der Exponent\u00a0<strong>n<\/strong>\u00a0zwischen 4 und 5.\u00a0<strong>E<\/strong>\u00a0ist die Energie des einfallenden Photons.\u00a0Die Proportionalit\u00e4t zu h\u00f6heren Leistungen der Ordnungszahl Z ist der Hauptgrund f\u00fcr die Verwendung von Materialien mit hohem Z wie Blei oder abgereichertem Uran in Gammastrahlenschildern. Obwohl die Wahrscheinlichkeit der photoelektrischen Absorption von Gammaphotonen im Allgemeinen mit zunehmendem Photon abnimmt Energie gibt es\u00a0<strong>scharfe Diskontinuit\u00e4ten<\/strong>\u00a0in der Querschnittskurve.\u00a0Diese werden als\u00a0<strong>&#8222;Absoptionskanten&#8220; bezeichnet.<\/strong>und sie entsprechen den Bindungsenergien von Elektronen aus den gebundenen Schalen des Atoms.\u00a0F\u00fcr Photonen mit einer Energie knapp \u00fcber dem Rand reicht die Photonenenergie gerade aus, um die photoelektrische Wechselwirkung mit Elektronen aus der gebundenen Schale, beispielsweise der K-Schale, einzugehen.\u00a0Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Wechselwirkung ist knapp \u00fcber dieser Kante viel gr\u00f6\u00dfer als die von Energiephotonen etwas unterhalb dieser Kante.\u00a0F\u00fcr Gammaphotonen unterhalb dieser Kante ist die Wechselwirkung mit Elektronen aus der K-Schale energetisch unm\u00f6glich und daher sinkt die Wahrscheinlichkeit abrupt.\u00a0Diese Kanten treten auch bei Bindungsenergien von Elektronen aus anderen Schalen (L, M, N\u2026 ..) auf.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/photoelectric_effect.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-11683 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/photoelectric_effect-300x214.png\" alt=\"Querschnitt des photoelektrischen Effekts.\" width=\"300\" height=\"214\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/photoelectric_effect-300x214.png\" \/><\/a><span>Querschnitt des photoelektrischen Effekts.<\/span><\/p>\n<div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Beim photoelektrischen Effekt unterliegt ein Photon einer Wechselwirkung mit einem in einem Atom gebundenen Elektron. Der photoelektrische Effekt dominiert bei niedrigen Energien von Gammastrahlen. Strahlendosimetrie Photoelektrischer Effekt Der photoelektrische Effekt dominiert\u00a0bei niedrigen Energien von Gammastrahlen\u00a0. Der photoelektrische Effekt f\u00fchrt zur\u00a0Emission von Photoelektronen\u00a0aus Materie, wenn Licht (\u00a0Photonen\u00a0) auf sie scheint. 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