Anodenspannung
Welche Anodenspannung ist mindestens notwendig, damit ein Elektron die Quantenenergie von 2,4 · 10–14 J im Bremsspektrum der Strahlung erzeugen kann? (Die Elementarladung beträgt 1,6 · 10–19 C.)
Lösung: Ein Elektron kann beim Auftreffen auf ein Target seine gesamte kinetische Energie in Strahlung (Quantenenergie) umsetzen. Diese Energie ist abhängig von der Anodenspannung und der Ladung des Elektrons:
Um die mindestens nötige Spannung hierfür berechnen zu können, lösen wir die Gleichung nach auf:
Grenzwellenlänge
Bei einer Röntgenröhre mit einer Anodenspannung von 150 kV beträgt die Wellenlänge der kurzwelligen Grenze der Röntgenstrahlung etwa = 8 · 10–12 m.
Welche Grenzwellenlänge ergibt sich, wenn die Betriebsspannung halbiert wird?
Die Grenzwellenlänge der Röntgenstrahlung ist umgekehrt proportional zur Anodenspannung: