Das β-Spektrometer — Messung der kontinuierlichen ...
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RBeta-Spektroskop09104.00BetriebsanleitungAbb. 1: Beta-Spektroskop 09104.001 ZWECKMit dem Beta-Spektroskop 09104.00 (Abb. 1) wird die Geschwindigkeitvon Beta-Teilchen gemessen und daraus<strong>der</strong>en Energie berechnet; <strong>der</strong> Wert e/m wird dabei als bekanntvorausgesetzt.<strong>Das</strong> Beta-Spektroskop ist sowohl als Demonstrationsgerätwie auch für Praktikumsversuche geeignet.2 ANGABEN ZUM GERÄT2.1 Beschreibung<strong>Das</strong> Beta-Spektroskop (vgl. die schematische Darstellung,Abb. 2) ist eine runde Flachkammer, <strong>der</strong>en dicke zylindrischeWand 1 aus nicht magnetisierbarem Material besteht;Boden und Deckel werden von zwei flachen, planen Polschuhengebildet.In <strong>der</strong> Wand 1 befinden sich drei Durchbrüche: die Präparathalterung2 mit Eintrittsblende 3, die Magnetfeldsondendurchführung4 und die Zählrohrhalterung 5 mit Austrittsblende6.Auf dem Kammerboden ist ein System von Blenden angeordnet,welches die von <strong>der</strong> vorgegebenen Kreisbahn abweichendenBeta-Teilchen ausblendet.Zur Halterung des Beta-Spektroskops auf einem Aufbau-Magneten (vgl. 4.1.1) dient ein von außen in den Kammerbodeneinschraubbarer Zentrierstift. Der Kammerdeckelkann nach Lösen einer Schraube abgenommen werden.2.2 Technische Daten und physikalische Konstantenmittlerer Bahnradius: r = 50mmKonstanten: c = 299792,5 · 10 3 m/sm 0= 9,1091 · 10 –31 kge = 1,60210 · 10 –19 C3. MESSMETHODEIm Beta-Spektroskop werden Beta-Teilchen dadurch nachihrer Energie selektiert, daß eine feste Kreisbahn in einemhomogenen Magnetfeld durch Blenden vorgegeben ist undeine eindeutige Beziehung zwischen <strong>der</strong> Kraftflußdichte Bund <strong>der</strong> Geschwindigkeit v <strong>der</strong> Beta-Teilchen auf dieserKreisbahn besteht.Auf <strong>der</strong> Kreisbahn sind die Lorentzkraft, hervorgerufendurch das magnetische Querfeld, und die Zentrifugalkraftim Gleichgewicht:evB =mv r2.Hieraus folgt für den Impuls:p= mv= eBr.Abb. 2: Schematische Darstellung des Beta-Spektroskops miteingezeichneter Flugbahn <strong>der</strong> gezählten ZeichenPHYWE SYSTEME GMBH · Robert-Bosch-Breite 10 · D-37079 · Göttingen · Telefon (05 51) 6 04-0 ·Telefax (05 51) 60 41 07
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