Was sind Photonen? Was haben sie mit Funk zu tun?

Hintergrund: Kontaminationsmessplatz mit Si8B-Sonde an Geigerzähler SV500, Universalzähler FY3200S und Stoppuhr

Funkwellen, Licht, UV-Strahlung, radioaktive Strahlung inkl. Röntgenstrahlung und Magnetismus sowie Elektrotechnik haben eines gemeinsam:

Es ist neben Gravitation (Schwerkraft), schwacher Wechselwikrung (Bosonen, die u.a. Betastrahlung verursacht) und starker Wechselwikrung (Gluonen, die Protonen und Neutronen aneinander binden) eine der 4 Grundkräfte der Physik, nämlich die "elektromagnetische Kraft" und wird alles von einem einzigen subatomaren Teilchen verursacht: dem Photon!

Um ein elementares Grundverständnis für Funktechnik, Lichttechnik, Elektrotechnik, Radiologie oder Elektromagnetismus zu bekommen, kommt man an den Photonen nicht vorbei:

Das ist veranschaulicht ein Photon. Dieses Photon kann aber noch mehr:

- Es ist das Kommunikationsmittel der Elektronen, damit die Elektronen wissen, wie die Ladung der "anderen" Elektronen sind. Aus der Elektrotechnik wissen wir, dass gleiche elektrische Ladungen sich abstoßen und unterschiedliche sich anziehen. Zudem versuchen sie sich immer auszugleichen: Elektronen hoher Ladungen wandern immer dort hin, wo Elektronen weniger Ladung sind und somit fließt Strom!

- Das Photon selbst wandert auch, denn Photonen können ebenfalls unterschiedlich geladen sein; Wenn ein Photon wandert, überträgt es die elektromagnetische Kraft und verursacht dabei grob gesagt "Magnetismus". Das magnetische Moment existiert durch den permanenten Eigendrehimpuls der Elementarteilchen (Spin) wodurch Dauermagnete megnetisch sind und bleiben. In der Grafik etwas vereinfacht dargestellt, wie Photon für Magnetismus sorgen.

- Wenn sich ein Elektron bewegt, entsteht dabei ein elektrisches Feld, elektrische Ladungen gleich sich aus, da durch die Photonen die Elektronen wissen, wie geladen andere Elektronen sind.
- Wenn sich ein Photon bewegt, entsteht dabei ein magnetisches Feld, beides zusammen ergibt dann die elektromagnetische Wechselwirkung.

Von der unterschiedlichen Energie der Photonen zu sprechen bedeutet zwischen Funkwellen und Licht (beides nicht-ionisierende Strahlung) und radioaktiver Strahlung bzw. UV-, Röntgen- und Gammastrahlung (ionisierender Strahlung) zu unterscheiden:

Die exakte Grenze hierzu bildet das Licht, welches nicht-ionisierend ist (dazu später mehr).

Ist ein Photon mit einer bestimmten Energie geladen (Einheit ist eV = Elektronenvolt), dann entspricht das einer bestimmten Frequenz.
Ein Photon bewegt sich, da seine Masse immer gleich ist nämlich = 0, immer mit der selben Geschwindigkeit: der Lichtgeschwindigkeit. Man könnte es auch "Photonengeschwindigkeit" nennen, da Photonen auch ausserhalb des Lichtspektrums mit der selben Geschwindigkeit sich fortbewegen:

299792,428 km/s als Vergleich: Schall bewegt sich in der Luft mit "nur" 0,3432 km/s oder grob gesagt 1 km in 3 Sekunden (+ 29,6m).
Ein "Lichtjahr" ist also die Distanz, die ein Photon nach einem Jahr zurückgelegt hat: 299792,428 [km/s] x 31557600 [s/Jahr] = 1 Lj

Die Wellenlänge (Lambda, λ) einer Frequenz bedeutet also, welchen Weg ein Photon zurückgelegt hat, wenn es 1x geschwungen hat:
Als Beispiel f = 1 MHz hat die Wellenlänge λ = 300m.
Bei der konstanten Bewegung des Photons (mit Lichtgeschwindigkeit) schwingt es also alle 300m 1x.
In einer Sekunde schwingt es 1 Millionen mal (1 MHz) und hat dabei einen Weg von 299792428m zurückgelegt.
299792428m : 1000000 Hz ≈ 300m

Hier kann man Wellenlänge, Frequenz und Energie umrechnen.

Die Frequenz mit der das Photon schwingt (und was es damit "ist") ist abhängig von der Energie:
Funkwellen haben niedrigere Energien als Licht; UV- und γ-Strahlung haben höhere Energien als Licht.
Unsere Augen nehmen Licht in Form von "Farben" wahr, das sind Photonen mit einer Energie von 3,26 eV = 789 THz (Violett) bis 1,59 eV = 384 THz (Dunkel-Rot).

Alles was geringer ist als 384 THz sind Infrarotstrahlung: 300 GHz (1,24 meV) bis 384 THz.

Alles was geringer ist als 300 GHz sind Funkwellen oder auch "Radiowellen", nach der VO Funk sogar alles unterhalb 3 THz (12,41 meV).
Die Untergrenze bilden die technischen Möglichkeiten, diese Radiowellen ab 3 kHz (12,41 peV) nutzen zu können, um Informationen über die Luft (Photonen) zu übertragen.

Konkret bedeutet das im Beispiel: die Energie eines Photons von einem Handy (1,8 GHz = 7,44 meV) ist 1000x höher als die Energie eines Photons von einem Kurzwellentransceivers auf dem 160m-Band (1,8 MHz = 7,44 neV). Gegenvergleich: Ein Amateurfunksender mit 1 kW Sendeleistung (z.B. während der gedrückten Morsetaste) strahlt die selbe Strahlungsenergie aus wie ein Handy bei schlechter Netzabdeckung (z.B. auf dem Land) während man telefoniert.

Trotzdem ist die identische Antenne (z.B. ein λ/4-Dipol) für das 160m-Band 1000x größer als der selbe Dipol für 1,8 GHz, das liegt an der Wellenlänge.

Nun zu den Wellen oberhalb des Lichtes:

"Ionisierend" bedeutet, dass die Strahlung eine so große Energie haben, dass diese in der Lage sind, Elektronen aus der Atomschale zu schlagen. Ein Element hat idR genau so viele Elektronen (negativ geladen) wie Protonen (positiv geladen), ist dies nicht der Fall, so spricht man von einem "Isotop" oder genauer gesagt ein positiv geladenes Ion (ein Kation).

Die benötigte Energie eines Photons um Elektronen zu entfernen ist mindestens 5 eV und das entspricht UV-B und UV-C-Strahlung, nur UV-A-Strahlung ist nicht-ionisierend. Die Sonne strahlt alles aus, wobei allerdings UV-B stark gedämpft wird (Absorption durch die Ozonschicht) und UV-C wird fast vollständig von der Ozonschicht absorbiert. Ein Großteil der anderen Strahlungen der Sonne und des Kosmos wird bereits vom Van-Allen-Gürtel absorbiert, aber eben nicht alles...

Höher als 124 eV (> 30 Petahertz) beginnt die Röntgenstrahlung, oberhalb von 248 keV (> 60 Exahertz) die Gammastrahlung.
Gammastrahlung oberhalb von 17,7 MeV (4,28 Zettahertz) wird als "Höhenstrahlung" bezeichnet.
Das radioaktivste Element das wir bisher kennen ist das Isotop Fluor-31 mit 27,787 MeV.

Oberhalb davon (1,24 GeV - 1 EeV bzw. 300 Zettahertz - 300 Wekahertz) ist die Strahlung unserer eigenen Galaxie und sog. "anormale" Strahlung, oberhalb von 1 EeV = 300 Wekahertz, also im Vundahertz-Bereich oder höher ist nur Strahlung von ausserhalb unserer Galaxie, möglich für ein Photon ist eine maximale Energie von 100 EeV = 24,18 Vundahertz.

So viel zur Theorie...

Jetzt zur Praxis:

Wie "erkenne" ich welche Strahlung?

- Funkwellen: Frequenzzähler oder Teslameter/Gaussmeter.

Mit dem Frequenzzähler kann man die Frequenz "zählen", der zählt einfach die Schwingungen pro Sekunde, nicht zu verwechseln mit "CPS" (Zerfälle pro Sekunde), da bei Funkfrequenzen die Schwingung des Photon gezählt wird als Frequenz, bei Radioaktivität (γ-Strahlung) wird jedoch nicht die Frequenz des γ-Photons gemessen, sondern die Summe der Iosisationen (pro Sekunde bei CPS), die diese Photonen verursachen. Es wäre auch möglich, die Frequenz wie bei Funkwellen zu messen, diese lägen aber im Bereich ab 30 Petahertz bzw. 30.000.000 Gigahertz, während Frequenzzähler nur bis zu einem 1-stelligen Gigahertz-Bereich messen.

links: ein Universalzähler mit Frequenzzählfunktion von 0,01 Hz - 24 MHz, rechts: ein reiner Frequenzzähler von 50 MHz - 2,4 GHz

Mit dem Teslameter kann man die Stärke des magnetischen Feldes (in Tesla, z.B. µT) und mit dem Gaussmeter die Stärke des elektrischen Feldes (Voltmeter, z.B. V/m) messen, nicht nur an Antennen, praktisch baut sich überall dort ein Elektromagnetisches Feld auf, wo Strom fließt, insbesondere bei der Stromversorgung (draussen und drinnen 50Hz Wechselstrom, schon messbar), Haushaltsgeräte und Elektroinstallationen, Oberleitungen der Bahn (16,7 Hz), man wird auch staunen bei der Messung von so manche einer Oberflächen von TV-Geräten, Monitoren und Bildschirmen. Es gibt viele Kombigeräte, die beides messen.

Als Beispiel (aus eigenem Test):

Liumy LM7001, läuft mit 3x AAA, mit 3 Ansmann-AAA-Akkus mit je 1100 mAh.
Achtung! Häufig habe ich gelesen, dass diese EMF-Messgeräte auch als "Dosimeter" oder noch besser als "Strahlendosimeter" verkauft werden, was natürlich Quatsch ist!

Auch wenn es, wie wir bereits wissen, die selbe Strahlung in nicht-ionisierender Form ist, ist eine Dosis die zusammengerechnete Gesamtstrahlung seit der Beginn der Messung zusammengerechnet. Dieses Gaussmeter und vergleichbare Geräte messen aber nur einen Momentan-Wert, gehen also bei abnehmender Strahlung wieder runter mit den Werten, während ein "Dosimeter" zusammenrechnet = bei abnehmender Strahlung also langsamer nach oben geht mit den Wert(en).

Ein "echtes" Dosimeter ist dieses hier:

Dieses misst die aufgenommene Dosis ionisierender Strahlung und geht niemals mit dem Wert nach unten, sondern hält den Wert (wenn keine Strahlung vorhanden ist) oder geht nach oben wenn Strahlung hinzukommt. Wieviel Strahlung man abbekommen hat, kann man hier ablesen, indem man oben in die Linse schaut, während man das Dosimeter gegen das Licht hält.

Dieses Dosimeter hier im Beispiel ist passiv, man muss lediglich mit einem Auflader (1x D-Batterie) aufladen und hält dann 1 Monat, bevor sich der Wert geringfügig von selbst verändert (nach eigenem test).

Es gibt auch billigere Geräte wie z.B. FS2011, FS2011+, GMC-600, GMC-500, GMC-320 usw., Kailishen GB18871-2002 oder etwas teurere Geräte von der Firma Radex und noch viele mehr, die leider ein Manko gemeinsam haben: sie messen keine α-Strahlung und der Wirkungsgrad der β-Strahlungsmessung ist eher gering bei Geräten mit einem Geiger-Müller-Zählrohr aus Glas bis sehr schlecht, wenn das Zählrohr aus Metall ist (wie z.B. bei der SBM20 oder STS-5).

Hier ein sehr informatives Video über verschiedene Zählrohre/Geräte und warum die meisten davon nur "Mist messen".

Wenn wir Menschen uns in einem Gas-dichten metallischen Objekt befinden (wie z.B. der ABC-Spürpanzer "Spürfuchs"), dann wären diese normalen Zählrohre ideal. Warum?

Weil der Spürfuchs, genau wie die SBM20 beispielsweise α-Strahlung zu 100% abschirmt und nur sehr starke β-Strahlung durchlässt, und von dieser β-Strahlung wird dann auch nur max. 30% detektiert, weil der Rest einfach effektlos durch die Röhre einfach durchschießt. Bei γ-Strahlung hat diese Röhre einen Wirkungsgrad von gerade mal 1%!

Es sind natürlich Tendenzen erkennbar bei β- und γ-Strahlen: mehr oder weniger. Aber wer wirklich messen will, sollte sich mindestens den "Gammascout" holen:

Positiv: Er misst α-, β- und γ-Strahlen, misst in den aktuellen SI-Werten (Sievert), ist klein und kompakt und die Laufzeit der Batterie beträgt 10-12 Jahre, hat zudem auch eine Dosimeter-Funktion und die Werte (Speicherfunktion) sind auf einem PC auslesbar.
Negativ: Der Sensor hat eine Öffnung von nur 9,1mm Durchmesser = Messfläche 65mm² und kostet in der Anschaffung ca. €450,00.
Bedeutet: für zuverlässige Messung muss man halt länger messen als bei vergleichbar größeren Sonden.

Hier die Bedienungsanleitung inkl. technischen Daten des Gamma-Scout in PDF

Eine im professionellen und militärischen Bereich sehr verbreitete Sonde ist die "Si8B"-Sonde mit einer Glimmermembranfläche von 3300mm² und lässt damit 50x mehr Strahlung momentan durch als bei dem Gammascout. Für Langzeitmessungen aber weniger für Kontaminationsaufspürung bietet sich die SBT13 an, die Si8B und SBT10 (etwas grösser) sind ausgezeichnete Spürsonden für alle Strahlungsarten. So eine Sonde kostet neu €150,00, erhältlich bei someee@arcor.de (auch andere Sonden), das Gerät dazu kostet neu €2000,00 und gebraucht für €50,00.

Als Gerät bietet sich hier der SV500 an oder der Nachfolger IM7001 (der natürlich etwas teurer ist). Der Vorteil beim SV500 liegt dabei, dass dieser die Impulse bei jeder Messart ausgibt, was noch weitere Möglichkeiten bietet. Der IM7001 gibt die Zählimpulse nur bei "CPS" aus wenn man das einschaltet (Signal-Knopf).

In Verbindung mit einem Universalzähler kann man sich damit eine richtige Kontaminationsmessstelle bauen:

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Es wird dann lediglich ein Tiefpass benötigt um die Messstelle unempfindlich gegen andere Störeinflüsse zu machen, zudem bietet der Tiefpass die Möglichkeit, das Messsignal in den PC einzuspeisen und an weiterer Software auszuwerten. Bei höheren Messskalen ist der Zerfallsimpuls leiser und auf einem idealen Pegel (mit Tiefpass) um diese an den Rechner anzuschließen (Skala am SV500 auf 500 mrad/h) und bitte bei Anschluss an die MIC-Buchse im PC die Mikrofonverstärkung deaktivieren bzw. auf +0dB stellen!

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Die kleine runde Box ist ein Lautsprecher, der parallel zum Messausgang des SV500-Geigerzähler angeschlossen wird (am Tiefpass) um die Zerfälle live mitzuhören und gleichzeitig das Signal etwas runter zu pegeln, die Impedanz ist 8Ω. Die Impedanz vom Kabel SV500 und in den Universalzähler haben beide 75Ω, das Kabel zur Box hat 50Ω. Der Tiefpass ist gebaut aus 3 Spulen in Reihe: 0,25mH, 0,15mH und 0,25mH, zwischen jeder Spule ist jeweils 1 Kondensator mit je 3,3µF auf Masse, ein Ein/Aus-Schalter ermöglicht das Signal zum Universalzähler/PC auszuschalten, was sehr nützlich ist, um nach einer bestimmten Zeit die Messung zu stoppen, ohne irgendetwas umzustecken.

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Als Universalzähler habe ich hier den FY3200S für €50,00, der als reiner Impulszähler schon fast zu gut ist, da er auch noch viel mehr kann als nur Impulse zählen, aber auch die Signalgenerator-Qualität soll nicht schlecht sein. Andersrum könnte man z.B. so testen, welche Frequenzen der Tiefpass wirklich ausfilter und welche nicht. Einzigst muss man den 2-poligen durch einen 3-poligen Strom-Stecker (Schuko) austauschen und alle BNC-Ausgänge auf PE legen. Das Gehäuse habe ich von innen mit Kupferfolie vollständig abgeschirmt. Die Kondensatoren des selbstgebautem Tiefpass sind extra so groß gewählt (3,3µF), da sie auch das Hauptsignal auf einen für die Soundkarte gesunden Pegel dämpfen sollen, insgesamt sollen ja auch sehr hohe Impulsraten fehlerfrei messbar sein, die Werte sind so also auf das Ausgangssignal des SV500 bei Skala 500 mrad/h und auf den Eingang des FY3200S abgestimmt. Ohne Box sollte man mit einem Widerstand mit 430Ω den Eingang vor dem Tiefpass kurzschließen.

Jeder Zerfall wird zuverlässig detektiert. Es gibt noch sog. "Szintillationsmessgeräte", diese funktionieren etwas anders, da man mit diesen Geräten auch die Stärke des radioaktiven Teilchens (eV) detektieren kann, so kann man mit Beta/Alphafilter zwischen Röntgen- (<250 keV) und Gammastrahlung (>250 keV) unterscheiden und auch durch die Stärke eines Betateilchens den Stoff bestimmen (Spektroskopie, z.B. 27,787 MeV für Fluor-31). Solche Geräte sind sehr schwer zu bekommen, der Anschaffungspreis liegt im 4-stelligen Bereich. Sollte Geld keine Rolle spielen: der Anschaffungspreis für den zwar schon etwas in die Jahre gekommene aber immernoch voll funktionsfähige PCM 5/1 inkl. der Messsondeliegt von Thermo Fisher Scientific liegt bei €1300 und das Nachfolgemodell kostet ca. €10000 inkl. Sonde.
HIER eine sehr schöne Seite über Szintillationszähler, Spektroskopie und Technik. Die Funktionsweise ist sehr simpel:

Im Normalfall reicht es aber aus, die Höhe der Strahlung (gefährlich oder ungefährlich) zu bestimmen, sei es Radon im Keller, Gammastrahlung aus dem All, kontaminierte Erde aus ehemaligen Uranabbaugebiete, ein alter Glühstrumpf aus einer Petromax oder eine auffällig schöne annagrüne Glasschale aus Uranglas usw... Meistens erschließt sich aufgrund des Fundes, Fundstelle oder Art des Fundes um welchen Stoff es sich handelt. Hier noch ein Beispiel eines Kurzzeit- und Langzeitmessungsprotokolls:

Die Werte von Zerfälle in Dosisleistung beziehen sich in diesem Protokoll auf die Empfindlichkeit der Spürsonde "Si8B" an der Versorgung eines SV500/IM7001. Für andere wie z.B. den Gammascout kann man die Werte an der Nullrate und der aktuellen ODL (Ortsdosisleistung) konvertieren:
der SV500 mit Si8B misst im Durchschnitt 4866 Zerfälle pro Stunde (4866 CPH = 81,1 CPM = 1,35 CPS) bei 0,073 µSv/h
4866 CPH ÷ 0,073 × [aktuelle ODL in µSv/h] ÷ [eigener Wert Zerfälle in 60 Minuten] × [Faktoren der Werte in Sv]
Beispiel Gammascout: nominell < 10 imp/s laut Handbuch ≈ 10 CPM = 60 CPH, nehmen wir an es herrschen 0,197 µSv/h (aktuell in Herrischried), daraus errechnen wir den neuen Faktor von der Zeile "β, γ, χ"
4866 CPH ÷ 0,073 × 0,197 µSv/h ÷ 60 × 0,00397 µSv/h ≈ × 0,8689

Auch wenn es Leute gibt, die gerne darüber streiten: man kann alle Einheiten in alle anderen Einheiten umrechnen, wenn man die Bezugsgrößen kennt. Jeder Zerfall, also Aktivität hat auch eine bestimmte Wirkung, Dosis und Energie:

1 Becquerel (Bq) = 0,000 000 000 027 Curie (Ci) = 27 pCi, 1 Curie (Ci) = 37 000 000 000 Bq = 37 GBq

1 Becquerel (Bq) = 1 Zerfall pro Sekunde = siehe oben für Sievert (Abhängig von Messgerät)

1 Sievert (SV) = 1 Grey (Gy) (bei Beta β-, Beta+ β+, Gamma γ, Röntgen χ und Elektroneneinfang ε)
1 Sv = 1 Joule pro Kilogramm (J/kg) = 100 Rem (rem) = 100 Rad (rd) = 100 Röntgen (R) = 0,0258 Coulomb pro Kilogramm (C/kg)

1 Grey (Gy) = 10 Sievert (SV) (bei Neutronenstrahlung)
1 Sv = 1 Joule pro Kilogramm (J/kg) = 100 Rem (rem) = 10 Rad (rd) = 10 Röntgen (R) = 0,258 Coulomb pro Kilogramm (C/kg)

1 Grey (Gy) = 20 Sievert (SV) (bei Alpha α)
1 Sv = 1 Joule pro Kilogramm (J/kg) = 100 Rem (rem) = 5 Rad (rd) = 5 Röntgen (R) = 0,00129 Coulomb pro Kilogramm (C/kg)

Aktuelle SI-Einheiten sind:
Becquerel (Bq) für die Aktivität (früher Curie)
Coulomb pro Kilogramm (C/kg) für die Ionendosis (früher Röntgen)
Gray (Gy) für die Energiedosis D (früher Rad)
Sievert Äquivalentdosis H (früher Rem)
und auch Sievert für die Effektive Dosis E entspricht dann der Energiedosis also 1 Sv = 1 Joule / kg (J/kg)

Achtung! Auf manchen Geräten wird "cGy" oder "dGy" angegeben, 1 Gy = 10 dGy = 100 cGy = 1000 mGy, auf diese Feinheit sollte man achten!

Auf dieser Seite kann man alle Einheiten wie Rad, Sievert, Grey, Röntgen, Rem, Becquerel, CPM usw. bequem umrechnen.

und noch ein Tipp zur Messung verschiedener Strahlungsarten:

γ und χ sind die selbe Strahlung (Photonen) mit unterschiedlicher Frequenz. Hier ist die Quelle entscheident, da Röntgen nicht natürlich vorkommt (ausser kurzzeitig bei Blitzen) und es sich fast immer bei "natürlicher Radioaktivität" um Gamma handelt.

β+ = ein Positron annihiliert sich fast augenblicklich mit dem nächst-besten Elektron und erzeugt γ das auch als γ zu messen ist
ε = ein Elektron rutscht in den Kern, der Kern strahlt die überschüssige Energie in γ ab, auch als γ zu messen

α ist ein Heliumkern ohne Elektronen (He⁺⁺), ein vollständig ionisiertes Kation eines Edelgases. Alternativ kann man auch "He⁺⁺" oder präziser "⁴He²⁺" oder kurz "α" schreiben. Man kann es mit 0,1mm Alufolie oder einem Blatt Papier zu 100% abschirmen, da es ein Gas ist, das aber nur von ein paar sehr hochwertigen Sonden ermittelt werden kann (Si8B, SBT-xx, AOH-xxx, Gammascout, Radex u.a.). Es ist die gefährlichste aller Strahlen, da diese ewig im Körper weiterstrahlt. Der Gewichtungsfaktor gegenüber anderer Strahlung ist x20! Gegenüber Neutronen "nur" doppelt.

β- ist ein freies Elektron, das man mit 3mm Aluminiumblech zu 100% abschirmen kann wenn es weniger als 2 MeV hat, bis 5 MeV schirmt 6mm Aluminiumblech ab, allerdings dabei auch einen gewissen Anteil γ und χ:
durch 3mm Aluminiumblech kommt nur noch hochenergetische β durch (wenn vorhanden) und etwa 93-95% γ
durch 6mm Aluminiumblech kommt nur noch etwa 86-90% γ durch, α wird von Aluminium immer abgeschirmt (siehe α)

n = ein freies Neutron stellt immer noch eine Herausforderung in der Messung dar: theoretisch produziert es in Cadmiumblech (6mm) ebenfalls γ-Strahlung, allerdings nur, wenn es auf einen leichten Atomkern trifft oder in ein Atomkern rutscht, dass dann zwar nicht ionisiert ist (Neutron = neutral) aber oft dadurch radioaktiv wird (Masse +1; Isotop). Man kann die Differenz einer Langzeitmessung von Aluminium 6mm zu Cadmium 6mm zwar als groben Anhaltspunkt nehmen, aber durch die stets vorhandene und noch so geringe Schwankungen der ODL und Abstrahlung des radioaktiven Messobjektes, ist es extrem schwierig, einen genauen Wert zu bestimmen.

Das Verhalten von Photonen (Funkwellen, Licht, Strahlung):
So ein Photon kann an verschiedenen Materialien unterschiedlich verhalten, deshalb nehmen wir auch unduchrsichtige Stoffe in verschiedenen Farben wahr, Strahlung ändert sich bei verschiedenen Stoffen, bestimmte Funkwellen werden absorbiert, reflektiert usw:

Ein Photon dringt ungehindert und unverändert durch ein Material durch. Idealfall bei Messung; keine Abschirmung, wie Licht durch Glas.

Ein Photon dringt durch ein Material durch und verändert sich, gibt zum beispiel Energie an das Material und schwingt in einer niedrigen Frequenz weiter. Die Richtung bleibt erhalten oder man redet von "Streuung". Es entsteht Sekundärstrahlung, die Primärstrahlung wird nur geschwächt.

Ein Photon dringt in ein Stoff ein und bleibt dort, das nennt man "Absorption". Es entsteht Sekundärstrahlung. Beim Licht sind es schwarze Objekte, das Licht wird in Wärme umgewandelt.

Ein Photon prallt an einem Material ab, gibt dabei Energie ab und schwingt in einer niedrigeren Frequenz weiter, Teilreflexion. Es entsteht Sekundärstrahlung.

Ein Photon prallt an einem Material ungehindert und unverändert ab. Reflexion. Der Idealfall in Abschirmung, keine Sekundärstrahlung. Wie Licht am Spiegel.

...und zu guter Letzt:
Gutes muss nicht teuer sein.
Gaussmeter/Teslameter und Universalzähler sind relativ günstig und häufig und vielseitig verwendbar, anders als bei Geigerzähler. Die Hemmschwelle steigt mit der Frage "wann brauche ich denn mal sowas" an, dabei muss gute Technik nicht teuer sein und hält trotzdem lange Zeit:
Den Gammascout bekommt man gebraucht für fast den selben Preis als ein Neugerät, deshalb rate ich dringend davon ab, gebrauchte Gammascouts zu kaufen, nur Neu! Zumal man auch dann noch Garantie hat, Anspruch auf Zertifikate und die Batterie über 10 Jahre hält. Der Gammascout ist klein und kann man auch im Flugzeug mitnehmen, im Auto und überall unterwegs; bei Messungen die hohe Präzision voraussetzen, hohe Empfindlichkeit (z.B. radioaktive Stoffe suchen) kommt man um den SV500 nicht drumrum, zumal man den SV500 gebraucht für gerade mal 2% des Neupreises (€2000) bekommt und mit Sonde nur die Hälfte kostet als ein Gammascout. Den SV500 kann man an einem Universalzähler betreiben, da sein Klickverhalten immer gleich ist bei den unterschiedlichsten Anzeigearten. Preise und Bezugsquellen können im Laufe der Zeit leicht variieren, hier sind mal 2 Beispiele zur Anschaffung die verdeutlichen warum man nur ungebrauchte Gammascouts kaufen sollte und ein Komplettset zum SV500 das man hin und wieder mal in der Bucht sieht, sie Si8B-Sonde gibt es in oliv, schwarz oder silber:

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