Moseleysches Gesetz

Das Moseleysche Gesetz (nach Henry Moseley) beschreibt die Lage der sogenannten K_α-Linie im Röntgenspektrum (das ist jene Linie, welche dem Übergang eines Elektrons von der L-Schale zur K-Schale entspricht).

In einer allgemeineren Form kann man mit diesem Gesetz auch die Wellenlängen der übrigen Linien des Röntgenspektrums bestimmen. Die Wellenlänge λ der beim Elektronenübergang emittierten bzw. absorbierten charakteristischen Röntgenstrahlung ist abhängig von der Ordnungszahl Z des jeweiligen Elements und somit charakteristisch für ein bestimmtes Element.

Es gilt in der allgemeineren Form:

$f =f_\R \cdot (Z-K)^2 \cdot \left( \frac{1}{n_1^2} - \frac{1}{n_2^2} \right)$

Dabei ist:

• $f_\R$ - Rydberg-Frequenz (3,289841·10¹⁵ s^-1)
• Z - Ordnungszahl des Elements
• K - Abschirmungskonstante (Abschirmung der Kernladung durch Elektronen, die sich zwischen Kern und dem betrachteten Elektron befinden)
• n₁, n₂ - Hauptquantenzahlen der beiden Zustände (n₁ = innere Schale, n₂ = äußere Schale)

Für den Übergang eines Elektrons von der zweiten (L-Schale) in die erste Schale (K-Schale), den sogenannten K_α-Übergang, gilt $K \approx 1$ und die entsprechende Wellenzahl ist dann das Moseleysche Gesetz für die K_α-Linie:

$f_{K_{\alpha}} = f_\R \cdot (Z-1)^2 \cdot \left( \frac{1}{1^2} - \frac{1}{2^2} \right) = f_\R \cdot (Z-1)^2 \cdot \left( \frac{3}{4} \right)$.
Für den L-Übergang eines Elektrons von der dritten (M-Schale) in die zweite Schale (L-Schale) gilt $K \approx 7{,}4$
und für den K-Übergang eines Elektrons von der dritten Schale in die erste Schale gilt $K \approx 1{,}8$.

Weblinks

• Mögliche Deutung des Gesetzes (LEIFI-Physik)
• Originalarbeit von Moseley (Veröffentlicht 1913)