Warum haben kleinere Wellenlängen eine höhere Durchdringungskraft?

Materie besteht aus Atomen/Molekülen in Form von Gittern, dh die Atome/Moleküle sind in einem Abstand voneinander organisiert, der durch abstoßende und anziehende Kräfte, hauptsächlich elektromagnetische, aufrechterhalten wird.

Wenn Photonen auf den Festkörper auftreffen, interagieren sie mit der elektromagnetischen Wechselwirkung mit dem Überlauffeld in den Zwischenräumen zwischen Atomen oder treffen Atome direkt. Je höher die Frequenz der Welle, desto höher die Energie der Photonen$=hν$. Für hochenergetische Photonen, dh höherfrequentes Licht, sind die Zwischengitterfelder in Analogie zu Spinnweben zu einem schnellen Projektil, dh die Wahrscheinlichkeit einer starken Wechselwirkung ist sehr gering. Nur wenn das Photon auf ein Atom/Molekül trifft, wird es abgelenkt, und das hat eine geringe Wahrscheinlichkeit (wenn man sich die Abmessungen von Gittern ansieht), dass es tiefer wandern kann. Im Gegensatz dazu werden Infrarotphotonen mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Bindungsenergieniveaus des Festkörpers absorbiert und erhöhen dessen Temperatur.

Alphastrahlen sind wirklich Heliumkerne, haben eine Ladung von +2 und können, wenn ihre Energie niedrig ist, leicht von den Randfeldern angezogen und eingefangen werden, wobei ihre Energie in Wärme umgewandelt wird. Bei hoher Energie können sie weiter eindringen, es hängt alles von den Wahrscheinlichkeiten der Streuung ab

Betastrahlen sind wirklich Elektronen, die von einem zerfallenden Neutron kommen, das Elektron hat die Hälfte der Ladung des Alphateilchens, also wird es mit der gleichen Energie weiter gehen, bevor es elektromagnetisch mit irgendwelchen Atomen/Molekülen in der Luft interagiert. Auch hier muss man spezifische Berechnungen für spezifische Energien durchführen.