der compton-effekt an beispielen - boensel-ess-darmstadt.de · ph-lk 12.1 der compton-effekt an...
Post on 18-Sep-2019
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PH-Lk 12.1 Der Compton-Effekt an Beispielen BF, 13.11.17
1. Zeige an der nebenstehenden Original-
messung von Compton, dass die Wellen-
längenverschiebung bei 90° genau eine
Compton-Wellenlänge beträgt! (!!Die Skalierung der x-Achse in Gerthsen ist fehlerhaft!!)
2. Erläutere Details dieser Messung!
Ein 244Am-Strahler sendet Photonen (Gamma-
quanten) mit einer -Energie von 59,5 keV aus:
3. Berechne die Frequenz und die
Wellenlänge dieser Photonen.
4. Berechne die dynamische Masse und zeige,
dass sie ca. 1/9 der Masse eines Elektrons
beträgt.
Die Gammaquanten werden an einem Streuer
gestreut und mit einem Detektor, an dem ein
Energiespektrometer angeschlossen ist,
nachgewiesen (*) s.u.) …
5. Berechne die Wellenlängenzunahme und
die neue Wellenlänge der an freien
Elektronen elastisch gestreuten
Gammaquanten bei Streuung unter 120°.
(Compton-Formel!)
6. Berechne die Impulse p, p‘ und die Energien
E und E‘ vor und nach der Streuung
(bekannte Formeln)
7. Zeige, dass das Gammaquant bei Streuung
ca. 6,2 keV an das Elektron abgibt.
(Energieerhaltung!)
8. Berechne den Impuls und den Winkel des
gestreuten Elektrons.
(Impulserhaltungssatz und -Bilanz)
9. Zeige, dass bei dem berechneten Impuls
(klassisch gerechnet) das Elektron fast 20% der Lichtgeschwindigkeit hat.
(Ab Fehler über 5% … neue Theorie! RT)
Auf der Rückseite findest du
Lösungshinweise und Messergebnisse!
(oben nach Gerthsen, Physik; 24., überarbeitete Auflage e-ISBN 978-3-642-12894-3, 2010
unten nach http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/compdat.html )
Versuchsaufbau für Nr. 5 - 9
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