Zur Optik der Reflexion von Röntgenstrahlen in Kristallen. III. Eindringungstiefe, Mosaikstruktur, Linienbreite, Auflösung und Schwärzungsverteilung des Spektrums
Authors: Seemann H. 
Published: May 2007

von 0,001 mm Totalreflexion zeigen. Da man praktisch immer mit schwacher Mosaikstruktur zu rechnen hat, so können die obigen Resultate nur so gedeutet werden, daß die abschirmende Wirkung einer totalreflektierenden Oberflächenschicht schon bei sehr kleiner Neigungsänderung der Mosaikelemente gegen die allgemeine Spaltebene weitgehend aufgehoben wird, so daß es zu einer nach Millimetern, ja nach Zentimetern zählenden Eindringungstiefe kommen kann.

Die Spalterweiterung einerseits und die Eindringungstiefe andererseits sowie die Kombination beider verändern das Bild des kontinuierlichen und des Linienspektrums sowohl quantitativ als auch qualitativ in hohem Maße und müssen bei Intensitätsmessungen berücksichtigt werden. Insbesondere tritt bei der Braggmethode bei merklicher Mitwirkung der Eindringung nicht nur ein einseitiger Saum an den durch Projektion des Spaltes abgebildeten Linien auf, sondern es wird auch die Intensitätsverteilung dieser eigentlichen Spektrallinien unsymmetrisch derart, daß das Schwärzungsmaximum weit von der Mitte der eigentlichen Spektrallinie nach dem Saum zu rückt, wie die mathematische Ableitung zeigt. Bei der Schneidenmethode findet eine Verlagerung des Schwärzungsmaximums nur durch den einseitigen Saum statt. Die Lochkameramethode des Verf. ist völlig frei von diesen Fehlern. Sie liefert eine um so schärfere Parallelprojektion des Spaltes, je besser das Kristallwachstum ist und kann daher als zuverlässiges Kriterium für die Güte des Wachstums dienen. Die wiedergegebenen Lochkameraaufnahmen an Steinsalz mit 0,07 mm weitem Splat beweisen durch den gemessenen halben Divergenzwinkel von 11 Sekunden in der III. Ordnung der Wolfram ‐K‐Linien, daß auch Steinsalz zu Präzisionsmessungen brauchbar ist. Eine Vergrößerung des Divergenzwinkels mit zunehmender Ordnungszahl der Reflexion konnte nicht beobachtet werden. Die Divergenz rührte daher fast ausschließlich von der durch die Kristallfehler bedingten Unschärfe der Reflexion her. Ihr sehr geringer Wert von 11 Sekunden zeigt, daß sie gegenüber der wahren Eindringung von 0,3 mm bis 0,5 mm bei dem beschriebenen Fall zu vernachlässigen war.

Die Schwärzung des kontinuierlichen Spektrums nimmt an allen Stellen proportional der Spaltweite zu, während die Schwärzung der Spektrallinien bei Spalterweiterung unverändert bleibt. Die Spektrallinien erscheinen daher um so stärker geschwärzt im Verhältnis zum kontinuerlichen Hintergrunde je enger der Spalt ist. Die Linienbreite ist gleich der Spaltweite, vermehrt um den Divergenzbetrag. Bei gegebener Spaltweite nimmt die mit ihr erzielte Auflösung proportional der Wellenlänge zu, bei Reflexionswinkeln etwa über 30° nach komplizierteren Gesetzen je nach Lage und Form der photographischen Platte.

Die Bilder identischer Spektren werden durch Veränderung der Spaltweite einander quantitativ und qualitativ unähnlich. Ebenso durch Veränderung des Abstandes der photographischen Platte. Die Zweikristallmethoden liefern bei jeder Spaltweite dieselbe Auflösung und Intensitätsverteilung im Spektrum.