Versuch A07: β-Spektrometer

Abbildung 2: Zerfall von Sr 90 mit Halbwertszeiten und zugehöriger maximaler
kinetischer Energie der β-Teilchen.
Erklären Sie, was eine Hysteresekurve darstellt (Skizze), und welche
physikalischen Phänomene ihr Auftreten verursachen. Erläutern Sie
ihren Verlauf. Warum müssen Sie sich bei der Messung auf dem oberen
Zweig der Kurve bewegen? Wie gelangen Sie dorthin?
3. Für Stromstärken des Elektromagneten zwischen 0A und 1, 4A soll die
Zahl der Impulse pro Minute registriert werden.
4. Man entnehme aus der Eichkurve für jede Stromstärke die zugehörige
Induktionsflußdichte ⃗ B und trage die Zählrate gegen diese auf.
5. Unter Berücksichtigung der Nullrate ermittele man aus der Zeichnung
diejenige Feldstärke, die dem maximalen Impuls (nicht maximale
Zählrate!) der Elektronen entspricht, und berechne diesen mit Gl. (8).
Man überzeuge sich jetzt davon, daß es sich um relativistische Elektronen
handelt, indem man aus der klassischen Formel Gl. (1) mit der
Ruhemasse m 0 des Elektrons die klassische Geschwindigkeit v berechnet
und damit den Faktor β = v/c.
6. Mit dem erhaltenen Impuls bestimme man nun β aus Gl. (3), die auch
wie folgt geschrieben werden kann:
p =
m 0βc
√
1 − β
2 . (9)
4