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Der Begriff '''Strahlung''' ({{EnS|radiation}}, von {{laS|radiatio}} „das Strahlen“) bezeichnet die Ausbreitung von [[Teilchen]] oder [[Welle]]n. Im ersten Fall spricht man von [[Teilchenstrahl|'''Teilchenstrahlung''']] oder ''Korpuskularstrahlung'', im zweiten von '''[[Elektromagnetische Welle|Wellenstrahlung]]'''. Im letzteren Fall sind die [[Austauschteilchen]] die [[Photon|Photonen]]. Es existieren eine Vielzahl von [[Strahlenquelle|Strahlenquellen]], die mit verschiedenen physikalischen Phänomenen der Entstehung verbunden sind.

Die Unterscheidung zwischen Teilchen und Wellen ist historisch und hat als anschauliche Aussage nach wie vor Bedeutung. Jedoch hat nach heutiger Kenntnis ''jede'' Strahlung sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften (siehe auch [[Welle-Teilchen-Dualismus]])<ref>{{Literatur |Autor=[[Douglas Hartree|D. R. Hartree]] |Titel=The Wave Mechanics of an Atom with a Non-Coulomb Central Field. Part I. Theory and Methods |Sammelwerk=Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society |Band=24 |Nummer=1 |Datum=1928-01 |ISSN=0305-0041 |Seiten=89–110 |Sprache=en |Kommentar=In vier Teilen (I-IV) |Online=https://www.cambridge.org/core/product/identifier/S0305004100011919/type/journal_article |Abruf=2025-01-17 |DOI=10.1017/S0305004100011919}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=[[Walter Heitler|W. Heitler]] |Hrsg=[[Oxford University Press]]; Clarendon |Titel=Elementary Wave Mechanics |Ort=Oxford |Datum=1956 |Sprache=en |Online=https://archive.org/details/elementarywaveme0000heit}}</ref>.

Die theoretisch-physikalische Deutung von Strahlung erfolgt im Rahmen der [[Atomphysik]], der [[Kernphysik]], [[Optik]] sowie der [[Quantenphysik|Quantentheorie]] und letztendlich der Theorie der [[Quantenelektrodynamik]] (QED).
[[Datei:Alfa beta gamma radiation penetration DE.svg|mini|400px|Vereinfachende Darstellung zu der relativen Fähigkeit von drei verschiedenen Arten [[Ionisierende Strahlung|ionisierender Strahlung]], [[Feststoff]]e zu durchdringen. Typische [[Alphastrahlung|Alpha-Teilchen]] ([[Helium|Heliumkern]]) ('''α''') werden beispielsweise durch ein Blatt Papier gestoppt, während [[Betastrahlung|Beta-Teilchen]] bzw. Elektronen ('''β''') durch eine Aluminiumplatte gestoppt werden. [[Gammastrahlung]] ('''γ''') oder [[Röntgenstrahlung]] (X-rays) wird gedämpft, wenn sie in Blei eindringt. Die Entstehung von Strahlung sowie die Wechselwirkung mit [[Materie]] ist Teil physikalischer Untersuchungen. ]]

== Verwendung des Wortes ==
''Strahlen'', die Mehrzahl zu ''Strahl'', wird manchmal gleichbedeutend mit dem Begriff Strahlung verwendet, auch in Zusammensetzungen wie etwa ''[[Alphastrahlung|Alpha-]]'' oder ''[[Röntgenstrahlung|Röntgenstrahlen]]''. Eine Einzahl wie etwa ''Röntgenstrahl'' bezeichnet dagegen fast immer ein [[Strahlenbündel]], das [[Richtung|gerichtet]] ist und dabei [[Energie]] und [[Impuls]] transportiert. Wenn der Strahl aus Teilchen mit [[Masse (Physik)|Masse]], [[Elektrische Ladung|Ladung]] oder anderen Eigenschaften besteht, werden auch diese transportiert. ''Lichtstrahl'' kann allerdings beides, den idealisierten linienförmigen Strahl (siehe [[geometrische Optik]]) oder ein Strahlenbündel, bedeuten. Die Mehrdeutigkeit des deutschen Wortes ''Strahl'' zeigt sich auch darin, dass in anderen Sprachen jeweils mehrere verschiedene Ausdrücke dafür existieren. Im Englischen bezeichnet zum Beispiel ''{{lang|en|ray}}'' einen gedachten, idealisierten Strahl, ''{{lang|en|beam}}'' ein Strahlenbündel und ''{{lang|en|jet}}'' einen Strahl aus makroskopischer Materie.

Die Ausbreitung von [[Schall]] und anderen [[Mechanische Welle|mechanischen Wellen]] folgt ähnlichen Gesetzen wie die Ausbreitung von [[Elektromagnetische Strahlung|elektromagnetischer Strahlung]]. Sie werden dennoch kaum als Strahlung bezeichnet.

== Grundlagen ==
Trifft die Strahlung auf ein Hindernis, wird sie entweder [[Absorption (Physik)|absorbiert]] (aufgenommen und umgewandelt), [[Transmission (Physik)|transmittiert]] (hindurchgelassen), [[Beugung (Physik)|gebeugt]], [[Brechung (Physik)|gebrochen]], [[Streuung (Physik)|gestreut]] oder [[Reflexion (Physik)|reflektiert]] (zurückgeworfen).
{{Siehe auch|Remission (Physik)}}

Die historische [[Debatte]], ob [[Licht]]strahlen aus Teilchen oder Wellen bestehen, wurde durch die [[Quantenphysik]] beendet. Danach besteht ein [[Lichtstrahl]] aus [[Photon]]en, deren Aufenthaltsort im Rahmen der [[Quantenmechanik]] durch eine [[Wellenfunktion|Wahrscheinlichkeitswelle]] beschrieben wird. Diese Wahrscheinlichkeitswellen können miteinander [[Interferenz (Physik)|interferieren]] (siehe [[Doppelspaltversuch]]). [[Louis de Broglie]] hat in seiner Theorie der [[Materiewelle]]n gezeigt, dass jedem Teilchen eine [[Wellenlänge]] zugeordnet werden kann. Dies erklärt, warum zum Beispiel ein Elektronenstrahl auch Interferenzphänomene zeigt (siehe auch [[Welle-Teilchen-Dualismus]]).

== Charakterisierung ==
{{Siehe auch|Strahlenquelle}}
Man unterscheidet Strahlung nach ihren Bestandteilen, nach ihrer [[Strahlenquelle|Quelle]] oder nach ihrer Wirkung.

=== Nach Bestandteilen ===
==== Elektromagnetische Wellen ====
[[Elektromagnetische Welle]]n bestehen aus [[Photon]]en. Elektromagnetische Wellen mit kurzer [[Wellenlänge]], also hoher [[Photonenenergie]], werden meist als ''elektromagnetische Strahlung'' bezeichnet, z. B. [[Gammastrahlung]], [[Röntgenstrahlung]], [[Bremsstrahlung]], [[Ultraviolettstrahlung|UV-Strahlung]], [[Wärmestrahlung]] oder [[Infrarotstrahlung]]. In Bereichen mit geringerer Photonenenergie spricht man eher von ''Wellen'', etwa [[Radiowelle|Radiowellen]].

==== Teilchenstrahlung ====
Die Ausdrücke ''Teilchenstrahlung'' und ''Korpuskularstrahlung'' werden manchmal als Oberbegriffe für Strahlung verwendet, deren Bestandteile eine von Null verschiedene [[Masse (Physik)|Masse]] haben.

Teilchenstrahlung unterscheidet man nach der Sorte der Teilchen, aus denen sie besteht, beispielsweise [[Alphastrahlung]] (α-Teilchen), [[Betastrahlung]] (Elektronen oder Positronen) oder [[Neutronenstrahlung]]. Handelt es sich um [[Ion]]en, d. h. geladene Teilchen, ist auch (gelegentlich) von ''[[Ionenstrahl]]ung'' die Rede.

Weiterhin gibt es die sog. ''[[Molekularstrahl]]ung''<ref>{{Literatur |Titel=Molecular Beams in Physics and Chemistry: From Otto Stern's Pioneering Exploits to Present-Day Feats |Verlag=Springer International Publishing |Ort=Cham |Datum=2021 |ISBN=978-3-030-63962-4 |Online=https://link.springer.com/10.1007/978-3-030-63963-1 |Abruf=2025-01-17 |DOI=10.1007/978-3-030-63963-1}}</ref>; siehe auch [[Otto Stern (Physiker)|Otto Stern]] und [[Walther Gerlach]].

=== Nach Herkunft ===
Strahlung lässt sich nach Entstehungsmechanismus und nach -ort unterscheiden. Im Folgenden einige Beispiele:

Bei Strahlung aus dem Weltraum unterscheidet man beispielsweise [[Sonnenstrahlung]], [[kosmische Strahlung]], [[Hintergrundstrahlung]] und [[Hawking-Strahlung]].

Strahlung, die von [[Radioaktivität|radioaktiven]] Stoffen ausgeht, wird häufig fälschlicherweise als ''radioaktive Strahlung'' bezeichnet, obwohl nicht die Strahlung radioaktiv ist, sondern der emittierende Stoff. Die Strahlung aufgrund der natürlichen Radioaktivität der Erde heißt [[Terrestrische Strahlung (Radionuklide)|terrestrische Strahlung]].

Technisch erzeugte Strahlung kann auch eigenständige Bezeichnungen erhalten, etwa [[Kathodenstrahlung]], [[Synchrotronstrahlung]] oder [[Tscherenkow-Strahlung]].

=== Nach Wirkung ===
==== Ionisierende Strahlung ====
Ist die Energie der Strahlungsteilchen so hoch, dass sie aus Atomen oder Molekülen Elektronen entfernen kann, wird die Strahlung als [[ionisierende Strahlung]] ({{enS|ionizing radiation}})<ref>{{Internetquelle |url=https://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/ionizing-radiation.html |titel=Ionizing radiation |hrsg=[[Nuclear Regulatory Commission|U.S.NRC]] |sprache=en-US |abruf=2025-01-17}}</ref> oder (seltener) ''nukleare Strahlung'' oder ''Kernstrahlung'' bezeichnet. Elektromagnetische Wellen in diesem Energiebereich geben oft beim ersten Stoß einen Großteil ihrer Energie ab. Für die Energie- und Materialabhängigkeit siehe [[Massenschwächungskoeffizient]]. Geladene Teilchen mit hoher Energie geben diese beim Durchgang durch Materie in vielen kleinen Portionen ab. Für die Energie- und Materialabhängigkeit siehe [[Bremsvermögen]]. Ionisierende Strahlung ist zu unterscheiden von Strahlung mit ''ionisierten Teilchen,'' auch genannt [[Ionenstrahl]]ung.

==== „Harte“ und „weiche“ Strahlung ====
Bei verschiedenen Strahlenarten, zum Beispiel Röntgen-, [[Gammastrahlung|Gamma-]] und auch Betastrahlung, wird manchmal von „harter“ (hier gleichbedeutend mit energiereicher, kurzwelliger) oder „weicher“ (energieärmerer, langwelligerer) Strahlung gesprochen. Genaue Abgrenzungen dieser Begriffe gibt es aber nicht. Von ''Harter Röntgenstrahlung'' wird beispielsweise in der [[Röntgenoptik]] gesprochen, wenn in etwa die Wellenlänge kürzer ist als der Abstand der Atome im Festkörper, also im Bereich 0,01 bis ca. 0,5 nm.

== Messung von Strahlung ==
Die [[Messtechnik|Messung]] von optischer bzw. elektromagnetischer Strahlung oder ionisierender Strahlung erfolgt im Rahmen der [[Radiometrie]] (Photometrie und Kernstrahlungsmesstechnik).

== Siehe auch ==
* [[Bundesamt für Strahlenschutz]] (BfS)
* [[Strahlendosis]] / [[Dosimeter]]
* [[Strahlenschutz]] / [[Geschichte des Strahlenschutzes]] / [[Strahlenschaden]] / [[Strahlenexposition]] (Strahlenbelastung)
* [[Strahlenresistenz]] / [[Strahlentherapie]] / [[Strahlenkrankheit]]

== Literatur ==
{{Siehe auch|Radioaktivität|Wärmestrahlung|Ionisierende Strahlung}}
{{Siehe auch|Radiometrie|Photometrie|}}
* [[Feynman-Vorlesungen über Physik]] – Band 2. Strahlung und Wärme; aktuelle Auflagen siehe dort.
* {{Literatur
|Autor=Stephan Kabelac
|Titel=Thermodynamik der Strahlung
|Verlag=Vieweg+Teubner Verlag
|Ort=Wiesbaden
|Datum=1994
|ISBN=3-663-12475-4
|DOI=10.1007/978-3-663-12474-0}}

* {{Literatur
|Autor=[[Walter Heitler|W. Heitler]]
|Titel=The Quantum Theory of Radiation
|Reihe=The International Series of Monographs on Physics
|Verlag=Oxford University Press; Clarendon Press
|Ort=Oxford; Clarendon
|Datum=1954
|Online=https://archive.org/details/quantumtheoryofr0000heit_z2z8}} ''Nachfolger: Pike/Sarkar (1995);''
* {{Literatur
|Autor=E. R. Pike, S. Sarkar
|Titel=The Quantum Theory of Radiation
|Reihe=The International Series of Monographs on Physics
|Verlag=Oxford University Press; Clarendon Press
|Ort=Oxford; Clarendon
|Datum=1995
|Kommentar=Siehe auch [[Quantenelektrodynamik]] (QED)}}

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4057849-5|LCCN=sh85110340|NDL=00563523}}

[[Kategorie:Strahlung| ]]
[[Kategorie:Physikalisches Grundkonzept]]

Strahlung - Versionsgeschichte

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