Das β-Spektrometer — Messung der kontinuierlichen ...

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3 Das β-SpektrometerDie gestrichelten Verteilungen entsprechen der Entfaltung bis auf Proportionalität. IhreMaxima wurden an die Höhe der Fitfunktion angepasst, um den Effekt der Verschmierungeindrucksvoll zu veranschaulichen. Aufschlussreich ist vor allem das ermittelteunverschmierte Spektrum des 90 Sr-Präparats. Abb. 3.36 zeigt deutlich, dass es sichum ein Überlagerung zweier Verteilungen handelt. Das Spektum des 90 Sr-Zerfallserhebt sich auf der niederenergetischen Seite höckerartig über das Kontinuum des90 Y-Spektrums.Im Fit wurde nur die endliche Auflösung des Spektrometers berücksichtigt, nicht aberdie Auswirkungen der Quellenabschirmung auf die spektrale Verteilung. Für eine ganzexakte Approximation müssten genauere Daten über Material und Quellenaustrittsfenster,Energie-Reichweite-Beziehungen für β-Teilchen, spezifische Energieverlustedurch Stöße usw. herangezogen werden.74
4. Die Einbindung in denSchulunterrichtNach einer ausführlichen Beschäftigung mit den Geräten, der Versuchsdurchführungund Analyse, möchte ich nun Vorschläge für eine mögliche Einbettung des Experimentsin den Unterricht vorstellen. Mir geht es vor allem darum, Empfehlungen auszusprechen,wie und wo man die β-Spektrometrie im Physikunterricht sinnvoll einsetzenkönnte, um einen maximalen Lerneffekt bei den Schülerinnen und Schülern 1 zu erzielen.Dabei beziehe ich mich auf den Bildungsplan 2004 für Physik an Gymnasien [5], derverbindliche Bildungsstandards für den Erwerb von fachlichen, personalen, sozialenund methodischen Kompetenzen der Schüler vorschreibt.4.1. Bezug zum BildungsplanIn der 9. bzw. 10. Jahrgangsstufe wird erstmals das Themengebiet „Struktur derMaterie“ eingeführt, in dem kleine Bruchstücke der Kernphysik, z.B. der Aufbau desAtomkerns, behandelt werden. Vor allem das Thema Radioaktivität stellt innerhalbdieses Blocks eine wichtige Einheit dar. Über den Transport, die Entsorgung undEndlagerung des Atommülls wird in den Medien immer wieder kontrovers diskutiert.Daher soll bereits in der Mittelstufe ein solides Grundwissen über radioaktive Strahlung,deren Anwendung und Folgen vermittelt werden.Im Rahmen der 2- und 4-stündigen Kursstufe wird dieser Themenkomplex erneutaufgegriffen und mit dem Ziel vertieft, dass die Schüler „die Struktur der Materie aufder Basis einer quantenphysikalischen Modellvorstellung beschreiben“ können [5]. Indiesem Zusammenhang (und nicht früher!) ist die β-Spektroskopie einzuordnen. Obwohlder Versuchsaufbau und die Messoperationen des β-Spektrometers leicht nachzuvollziehensind, stellt die relativistische Rechnung und die Interpretation der funktionalenZusammenhänge eine hohe Anforderung an die Lernenden.Der Bildungsplan sieht u.a. vor, dass die Schülerinnen und Schüler der Kursstufe:1 Ich werde mich aus sprachlichen Gründen des öfteren auf die männliche Form beschränken. DieSchülerinnen bitte ich dafür um Nachsicht.75
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WISSENSCHAFTLICHE ARBEITFÜR DAS ST
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6. Zusammenfassung und Ausblick 95A
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2. Physikalische Grundlagen2.1. Die
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2.2 Stabile und instabile Kerne2.2.
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2.3 Der β-ZerfallDer Kehrwert der
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2.3 Der β-Zerfall2.3.2. Zerfallspr
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2 Physikalische Grundlagenβ + -Zer
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2 Physikalische GrundlagenAbb. 2.8.
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2 Physikalische GrundlagenVor dem Z
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2 Physikalische GrundlagenFormt man
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Seite 30 und 31: 2 Physikalische GrundlagenAbb. 2.14
Seite 32 und 33: 3 Das β-Spektrometer(a)(b)Abb. 3.1
Seite 34 und 35: 3 Das β-SpektrometerDas Geiger-Mü
Seite 36 und 37: 3 Das β-Spektrometer3.1.3. Physika
Seite 38 und 39: 3 Das β-Spektrometer3.1.4. Energie
Seite 40 und 41: 3 Das β-Spektrometer3.2. Vorbereit
Seite 42 und 43: 3 Das β-SpektrometerIn Abb. 3.9 wu
Seite 44 und 45: 3 Das β-Spektrometer3.2.2. Bestimm
Seite 46 und 47: 3 Das β-SpektrometerTab. 3.1.: Dar
Seite 48 und 49: 3 Das β-SpektrometerAußerdem kön
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Seite 60 und 61: 3 Das β-Spektrometer3.4. Der Kurie
Seite 62 und 63: 3 Das β-SpektrometerDie eingezeich
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Seite 68 und 69: 3 Das β-SpektrometerAufgrund der
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Seite 74 und 75: 3 Das β-SpektrometerN(eta)14121086
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Seite 80 und 81: 4 Die Einbindung in den Schulunterr
Seite 88 und 89: 5 Versuchsanleitung für das Demons
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