Hier eine kleine Einführung für Interessenten und Interessentinnen unseres Physikprojektes „Versuche zur Röntgenstrahlung“. Nach einer ausgiebigen Unterrichtsreihe zum Thema Röntgenstrahlung entschloss sich der Physik-Grundkurs der Jahrgangsstufe 13 des Goerdeler-Gymnasiums, selbstständige Versuche zu diesem Thema durchzuführen. Dabei sollten drei Themen im Vordergrund stehen, die uns das Phänomen der Transmission („Durchlässigkeit“) von Röntgenstrahlen in Abhängigkeit von:
näher bringen sollten.
Da Transmission „Durchlässigkeit“ bedeutet, handelt es sich es sich bei der Transmissionsrate folglich um eine Durchlassrate. Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen mit einer Energie, die höher ist als die von ultraviolettem Licht. Folgernd kann man also sagen, dass Röntgenstrahlung sowohl als elektromagnetische Welle als auch als Photon (also massebehaftetes Teilchen) anzusehen ist. Es scheint, als ob diese beiden Anschauungen unvereinbar seien.
Einerseits verhält sich Licht wie eine Welle, es lassen sich Effekte wie Überlagerung und Auslöschung betrachten. Andererseits hätte es nie ein Papier - Foto geben können, wenn Licht nicht den Film als massebehaftetes Teilchen treffen würde. Es bestand also ein zweiseitiges Problem: „Ist Licht Welle oder Teilchen?“
Als Vorbereitung zur weiteren Untersuchung dessen, erforschte der Kurs verschiedene Transmissionsphänomene. Dazu wurde der Kurs in drei Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe untersuchte die Transmissionsrate in Abhängigkeit von der Schichtdicke eines Stoffes. Die zweite Gruppe beschäftigte sich mit der Transmissionsrate von Röntgenlicht an einem Stoff mit konstanter Schichtdicke. Hier war ebenfalls die Abhängigkeit dieser von der Wellenlänge des Röntgenlichts zu beachten. Die dritte Gruppe untersuchte die Transmission von Röntgenlicht bei Stoffen mit verschiedenen Ordnungszahlen. Dabei handelte es sich um die Stoffe Kupfer, Aluminium, Polystyrol (Kohlenstoff), Zirkonium, Silber und Eisen. Die hierbei entstandenen Erkenntnisse sind in der folgenden Dokumentation zusammengefasst. Besonders die Ergebnisse der zweiten Gruppe wurden später noch für Berechnungen bezüglich des sogenannten „Compton-Effektes“ herangezogen.
Insgesamt waren wir uns im gesamten Physik – Kurs einig, dass diese Versuchsreihe interessant und lehrreich für alle war. Besonders das weitestgehend eigenständige Durchführen der Versuche hat Spaß gemacht und förderte die Kreativität!