Ausarbeitung von Schülerxperimenten an der Nebelkammer
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2. Theoretische Grundlagen<br />
E<br />
x<br />
N a<br />
r e<br />
m e<br />
ρ<br />
Z<br />
A<br />
z<br />
β<br />
γ<br />
W max<br />
I<br />
Energie<br />
zurückgelegte Wegstrecke, in <strong>der</strong> das Teilchen Energie verliert<br />
Avogadrozahl<br />
effektiver Elektonenradius<br />
Elektronenmasse<br />
Dichte des durchflogenen Materials<br />
Ordnungszahl des durchflogenen Materials<br />
Massenzahl des durchflogenen Materials<br />
Ladung des Teilchens<br />
Verhältnis aus Geschwindigkeit des Teilchens v zur Lichtgeschwindigkeit c<br />
Lorentz-Gamma<br />
maximaler Energie-Tr<strong>an</strong>sfer bei einer Kollision<br />
Ionisierungspotential<br />
Konkrete Werte sind dem Anh<strong>an</strong>g A.1 zu entnehmen. Die Bethe-Bloch Formel ist<br />
abhängig <strong>von</strong> <strong>der</strong> Dichte des Materials, aber auch direkt proportional zur Ordnungszahl<br />
und quadratisch abhängig <strong>von</strong> <strong>der</strong> Ladung. In Abbildung 2.2 ist <strong>der</strong> Energie-<br />
Verlust ( dE ) gegen βγ aufgetragen.<br />
dx<br />
Abb. 2.2.: Verlauf des Energieverlusts gegen βγ, beschrieben durch die Bethe-Bloch<br />
Formel. Bei kleinen Geschwindigkeiten, ist <strong>der</strong> Energieverlust groß, wobei<br />
MeV cm2<br />
ein Minimum bei etwa 1,5 existiert, den (Minimum Ionization)-<br />
g<br />
Punkt.<br />
Mit <strong>der</strong> Bethe-Bloch Formel 2.3 k<strong>an</strong>n nun <strong>der</strong> Energieverlust pro Wegstück errechnet<br />
werden. Zum Beispiel liegt <strong>der</strong> Energieverlust <strong>von</strong> Alpha-Teilchen pro Zentimeter in<br />
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