Linearer Schwächungskoeffizient

Linearer Schwächungskoeffizient

Der lineare Schwächungskoeffizient beschreibt die Verringerung der Intensität elektromagnetischer Strahlung beim Durchgang durch ein gegebenes Material. Er wird in der Optik und in Bezug auf Röntgenstrahlung und Gammastrahlung verwendet. Sein übliches Formelsymbol ist in der Optik α oder α', bei Röntgen- und Gammastrahlung μ. Seine Dimension ist 1/Länge, die übliche Einheit 1/cm.

Inhaltsverzeichnis

Andere Bezeichnungen

In der Optik wird der lineare Schwächungskoeffizient manchmal Dämpfungskonstante genannt. Oft wird auch die Bezeichnung Absorptionskoeffizient verwendet; sie ist jedoch etwas irreführend, denn an der Strahlabschwächung sind außer Absorptions- auch Streuvorgänge beteiligt (siehe Absorption (Physik)).

Anwendung

Nach dem Lambert-Beerschen Gesetz ist die Intensität I(x) nach Durchlaufen eines Absorbers der Dicke x bei der eingestrahlten Intensität I0

I(x)=I_0 \cdot e^{-\mu x} .

Ein kleiner Wert von μ bedeutet, dass das Material relativ durchlässig für die betrachtete Strahlung ist, ein großer, dass es die Strahlung stärker abschirmt. Der lineare Schwächungskoeffizient hängt sowohl vom Material als auch von der Photonenenergie der verwendeten Strahlung ab.

Optik

Der Absorptionskoeffizient ist über den Zusammenhang

\alpha = \frac{4\pi\nu}{c_0} \cdot k = \frac{4\pi\nu}{c_0} \cdot n\kappa

mit der komplexen Brechzahl, d. h. dem Extinktionskoeffizienten k, der (reellen) Brechzahl n und dem Absorptionsindex κ, verknüpft; dabei ist c0 die Vakuumlichtgeschwindigkeit und ν die Frequenz des Lichtes.

Fälschlich wird der Absorptionskoeffizient oft mit dem Extinktionskoeffizienten gleichgesetzt, auch in Fachliteratur.

Den Quotienten I(d) / I0 nach Durchqueren einer Schichtdicke d bezeichnet man als Transmissionsgrad T:

T=\frac{I}{I_0}=e^{-\alpha d}

Der inverse Transmissionsgrad heißt Opazität O:

O=T^{-1}=\frac{I_0}{I}=e^{\alpha d}

Der negative dekadische Logarithmus des Transmissionsgrads, also der dekadische Logarithmus der Opazität ist die Extinktion E:

E = -\lg(T) = \lg(O) = \lg\left(\frac{I_0}{I}\right) = \lg(e)\,\alpha\, d\approx 0{,}434\cdot\alpha\, d

Röntgen- und Gammastrahlung

Als Faustregel für Photonenenergien über 50 keV gilt: Je höher die Energie, je weniger dicht das Material und je kleiner die Kernladungszahl des Materials, umso geringer ist der lineare Schwächungkoeffizient. Auch bei niedrigeren Energien steigt μ mit der Kernladungszahl Z des Materials steil an (proportional zur 4. Potenz). Deshalb ist Blei mit seiner hohen Dichte das bevorzugte Material für Abschirmungen.

Für praktische Zwecke wird oft der Massenschwächungskoeffizient bevorzugt. Er ergibt multipliziert mit der Dichte des Materials den linearen Schwächungskoeffizienten.

Siehe auch

Literatur


Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • linearer Schwächungskoeffizient — ilginis silpimo koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Santykinis dalelių pluošto srovės tankio sumažėjimas vienetiniame ilgyje. Matavimo vienetas – atvirkštinis metras (m⁻¹). atitikmenys: angl. linear… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • linearer Schwächungskoeffizient — ilginis silpninimo koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Spinduliuotės ar šviesos srauto spektrinių tankių santykinis sumažėjimas kolimuotajame elektromagnetinės spinduliuotės pluošte, kertančiame be galo mažo… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • linearer Schwächungskoeffizient — ilginis silpimo koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. linear attenuation coefficient vok. linearer Schwächungskoeffizient, m rus. линейный коэффициент ослабления, m pranc. coefficient d’atténuation linéaire, m …   Fizikos terminų žodynas

  • linearer Schwächungskoeffizient — ilginis silpninimo koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. linear attenuation coefficient; linear extinction coefficient vok. linearer Schwächungskoeffizient, m rus. линейный коэффициент ослабления, m pranc. coefficient… …   Fizikos terminų žodynas

  • totaler linearer Schwächungskoeffizient — visuminis ilginis silpninimo koeficientas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. total linear attenuation coefficient vok. totaler linearer Schwächungskoeffizient, m rus. полный линейный коэффициент ослабления, m pranc. coefficient… …   Fizikos terminų žodynas

  • PET-CT — Die Positronen Emissions Tomographie (von altgr. τομή, tome, „Schnitt“ und γράφειν, graphein, „schreiben“), Abkürzung PET, ist ein bildgebendes Verfahren der Nuklearmedizin, das Schnittbilder von lebenden Organismen erzeugt, indem es die… …   Deutsch Wikipedia

  • PET-Scan — Die Positronen Emissions Tomographie (von altgr. τομή, tome, „Schnitt“ und γράφειν, graphein, „schreiben“), Abkürzung PET, ist ein bildgebendes Verfahren der Nuklearmedizin, das Schnittbilder von lebenden Organismen erzeugt, indem es die… …   Deutsch Wikipedia

  • Positronen-Emissions-Tomografie — Die Positronen Emissions Tomographie (von altgr. τομή, tome, „Schnitt“ und γράφειν, graphein, „schreiben“), Abkürzung PET, ist ein bildgebendes Verfahren der Nuklearmedizin, das Schnittbilder von lebenden Organismen erzeugt, indem es die… …   Deutsch Wikipedia

  • Positronen-Emissionstomografie — Die Positronen Emissions Tomographie (von altgr. τομή, tome, „Schnitt“ und γράφειν, graphein, „schreiben“), Abkürzung PET, ist ein bildgebendes Verfahren der Nuklearmedizin, das Schnittbilder von lebenden Organismen erzeugt, indem es die… …   Deutsch Wikipedia

  • Positronen-Emissionstomographie — Die Positronen Emissions Tomographie (von altgr. τομή, tome, „Schnitt“ und γράφειν, graphein, „schreiben“), Abkürzung PET, ist ein bildgebendes Verfahren der Nuklearmedizin, das Schnittbilder von lebenden Organismen erzeugt, indem es die… …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”