Zur Intensität der totalen Streuung von Röntgenstrahlen

Zusammenfassung: Wir werden hier theoretisch die Intensität der totalen Streuung von Röntgenstrahlen durch zufällig verteilte Atome, z. B. die Streuung durch die Atome eines monatomaren Gases, untersuchen. In der gestreuten Strahlung schließen wir die charakteristischen Röntgenstrahlen, die durch die einfallende Strahlung angeregt werden, nicht ein. Die gestreute Strahlung besteht dann teilweise aus Strahlung mit derselben Frequenz wie die einfallende Strahlung (kohärente gestreute Strahlung) und teilweise aus Strahlung mit anderen Frequenzen (inkohärente gestreute Strahlung). Bei einer ausreichend hohen Frequenz der einfallenden Strahlung ist die inkohärente gestreute Strahlung dann für einen gegebenen Streuwinkel nahezu monochromatisch und besteht praktisch vollständig aus Strahlung, deren Wellenlänge und Intensität durch die Formeln für den Compton-Effekt für die Streuung durch freie Elektronen gegeben ist. Allgemein muss jedoch berücksichtigt werden, dass in der gestreuten Strahlung für jede Streurichtung mehrere Frequenzen auftreten. Die insgesamt Intensität der gestreuten Strahlung für eine gegebene Richtung muss daher als Summe der Intensitäten der verschiedenen Komponenten betrachtet werden, die jeweils eine bestimmte Frequenz haben. Allgemeine Ausdrücke für die gestreute Strahlung werden durch eine von uns abgeleitete Streuformel gegeben. In dieser Formel werden die "Relativitätskorrekturen" vernachlässigt; für die Intensität der Streuung im Compton-Effekt für freie Elektronen führt diese Näherung, sowie eine weitere, die wir ebenfalls machen, zur klassischen Thomson-Formel. Dies bedeutet, dass unsere Intensitätsformel nur dann eine nützliche Näherung liefert, wenn die einfallende Strahlung nicht zu hart ist (z. B. eine Wellenlänge hat, die nicht kürzer ist als etwa 1 Å., in diesem Fall sollte der Fehler, der aus der oben genannten Näherung resultiert, einige Prozent nicht überschreiten).