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Neutronen - Wellenlängen und Energien Druckversion
 

Neutronen haben Wellenlängen und Energien, die atomaren Abständen und gleichzeitig charakteristischen Energien im Festkörper entsprechen. Mit ihnen kann die Frage beantwortet werden, wo die Atome sind und wie sie sich bewegen.

Wenn man kondensierte Materie auf mikroskopischer Ebene untersuchen und dabei auch noch Bewegungsvorgänge sowohl räumlich als auch zeitlich auflösen will, müssen zwei Voraussetzungen erfüllt sein: die Meßmethode muß einerseits räumliche Strukturen im Bereich der Atomabstände auflösen und andererseits zeitliche Veränderungen mit Zeitskalen im Bereich atomarer oder molekularer Elementarprozesse erfassen können.

Beides ist für Neutronen erfüllt: Neutronen besitzen gleichzeitig Energien E (Frequenzen ν) in der Größenordnung typischer Gitteranregungsenergien (meV) (Anregungsfrequenzen) und Wellenlängen λ in der Größenordnung atomarer Abstände. In der Abbildung ist der Zusammenhang zwischen Frequenz und Wellenlänge für Neutronen und elektromagnetische Strahlung (ν=c/λ) einander gegenübergestellt:

Frequenz-und-Wellenlaenge
Quelle: Lecture script "Collective Motion" von Prof. G. Eckold

Mit Neutronen kann man Strukturen auf einer weiten Größenskala untersuchen: von der Wellenfunktion des Wassertoffatoms bis zu Makromolekülen.

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