Standardfragen + Q-Wertbestimmung

Atomphysik:
1) Ölfleckversuch
2) Franck-Hertz-Versuch
s. Lehrbuch
3) Reflexion am idealen Spiegel
∆p = 2⋅p ges
4) Röntgenstrahlung
5) K α - Linie
Kont. + char. Spektrum
Die in der Röntgenröhre beschleunigten Elektronen schlagen aus den K-Schalen
der Anodenatome Elektronen heraus. Die dabei entstehenden Lücken werden von
Elektronen der L-Schale aufgefüllt. Dabei wird Energie in Form von Photonen frei.
6) Beugung von Materiewellen
Kernphysik:
Elektronen sind im Magnetfeld ablenkbar, Röntgenstrahlen nicht
1) Absorption von Gamma- und Röntgenstrahlung
• Beim Fotoeffekt wird das Photon von einem Atom absorbiert und ein Elektron wird
aus der Hülle gelöst. Die Energie des Fotoelektrons ist gleich der Energie des
Photons vermindert um die Bindungsenergie des Elektrons.
• Beim Compton-Effekt wird das Photon an einem quasifreien Elektron des Atoms
gestreut. Das Photon gibt einen Teil seiner Energie an das Elektron ab und ändert
seine Richtung. Die Größe der Energieübertragung zwischen Photon und Elektron
ist abhängig von der Richtung, in die das Photon gestreut wird.
• Wenn die Energie des Photons größer ist als die zweifache Ruheenergie des
Elektrons (2x511keV = 1,022MeV), so findet Paarerzeugung statt, d.h. das Photon
erzeugt ein Elektron-Positron-Paar. Diese Reaktion ist jedoch nur im Coulomb-Feld
eines Atomkerns möglich, da sonst nicht gleichzeitig der Energie- und Impulssatz
ihre Gültigkeit behalten würden.
2) Kontinuierliches Geschwindigkeitsspektrum bei ß-Strahlung
Der beim ß-Zerfall frei werdende Energiebetrag teilt sich auf den Rückstoßkern,
das emittierte Elektron und ein (Anti-)Neutrino auf. Diese Aufteilung ist nicht
eindeutig, da drei Partner beteiligt sind. Deshalb kann das Elektron jeden