Wisselwerkings-mechanismen van geladen deeltjes en fotonen met

Wisselwerkings-mechanismen
van
geladen deeltjes en fotonen
met
materie
Frits F.M. de Mul
Wisselwerking: Electronenbanen
Energie E
Afstand r
kern
M
L
dE
F 
dr
K
F > 0 : afstotend
F < 0 : aantrekkend
Kracht F
Afstand r
Wisselwerking: Electronenbanen
Energie
Energie
kern
afstand
-1
kern
afstand
-1
M (max. 18)
M
-3
L
-5
-3
electron
-5
K
K (max. 2)
Rö
Electron van L naar K:
- Energie electron: -3  -5 eV
Overschot wordt uitgezonden
als Rö van 2 eV
L (max. 8)
Interactie met deeltjes  Röntgenstraling
(1) Inelastische botsingen
Rö 2
Energiepakket
- Deeltje.
(, …)
- Foton
(, Rö)
Rö 1
kern
Ionisatie
Excitatie
K
L
M
Interactie met electronen  Röntgenstraling
(2) Electronen ondergaan afbuiging (versnelling)
Rö
Remstraling
Electron
(hoge
energie)
kern
K
L
M
Röntgenstraling
Ontstaan:
1. Energie ten gevolge van “omlaagvallende” electronen
(van hogere naar lagere schil)
2. Remstraling: afremming hoogenergetische electronen
Interactie met fotonen: foto- en Compton-effect
Rö 2
Energiepakket
Rö 1
- Foton
(, Rö)
kern
Secundair foton?
Foto-effect: nee
Compton: ja
Ionisatie
Excitatie
K
L
M
Interactie met fotonen: paarvorming
Secundaire
gamma’s
Energiepakket
- Foton
(, Rö)
kern
K
L
Positron
Electron
Wisselwerking straling – materie: overzicht
GD = geladen deeltje (e-, e+, , p); F = foton (…Rö…UV…licht)
GD
• elast.botsingen
• inelast. botsingen
• remstraling
• Cerenkov-straling
• (+) annihilatie
• ionisaties
• excitaties
eGat in schil:
opvullen
Rö
GD
• Licht
• UV
• Rö
F
2
F
F
e-
• verstrooiing
• foto-(electr.) effect
• Compton-effect
• paarvorming
Gat in schil:
opvullen
GD
• Licht
• UV
• Rö
F
’
F
ee+
GD
annihilatie
2
F