Das β-Spektrometer — Messung der kontinuierlichen ...

4 Die Einbindung in den SchulunterrichtAlternativ könnte man bei einfachen β-Übergängen 3 von der FaustregelE w ≈ 1 3 E maxGebrauch machen, die eine Bestimmung von E max über die wahrscheinlichste EnergieE w ermöglicht. Der Hochpunkt der Verteilung lässt sich grafisch einfacher und mitgrößerer Genauigkeit bestimmen als die verschmierte Endenergie.Ob auch die Transformation der Zählraten mitberücksichtigt werden sollte, bleibtdem betreuenden Lehrer überlassen. Die Umsetzung der Messdaten in eine korrekteImpulsverteilung N(p), d.h. Zahl der Impulse pro Impulsintervall ∆p ∼ Br, wird für dieSchüler nicht unmittelbar einleuchtend sein. Die entstehende Verformung des Impulsspektrumsaufgrund der Division der zu hohen Zählraten durch das Produkt Br, mussdiskutiert werden. Wesentlich schwieriger wird die Transformation des ImpulsspektrumsN(p) in das Energiespektrum N(E), wobei die UmrechnungN(E) = dNdE= N(p) · dpdEbenötigt wird. Über Gl. (4.2) erhält man den hinteren Faktor, mitdpdE = E kin + m e c 2c√E kin 2 + 2E .kinm e c 2Wie in Abschn. 3.3.3 dargestellt, ergeben sich durch diese Transformation stark deformierteVerteilungen. Es stellt sich die grundsätzliche Frage, ob man im Praktikumauf die Umrechnung der Zählimpulse ganz verzichten sollte. Meiner Meinung nachgenügt die Auftragung der Zählimpulse N gegen den Impuls und die Energie, um dasCharakteristische des β-Spektrums aufzeigen und diskutieren zu können.Mit einer selbständigen Planung, Durchführung, Auswertung und grafischen Veranschaulichungentsteht für die Schüler ein in sich abgeschlossener und interessanterPraktikumsversuch, der die wenigen schulischen Experimente des Themengebiets „Kerneund Teilchen“ bereichert. An dieser Stelle sei nochmal darauf hingewiesen, dass dasβ-Spektrometer auch anderweitig einsetzbar ist. Ich sehe jedoch im Rahmen des Praktikumsdie meisten und effektivsten Möglichkeiten, um die im Unterricht besprocheneβ-Strahlung und ihre Eigenschaften experimentell zu verdeutlichen.Im nächsten Kapitel ist die Versuchsanleitung für das Demonstrationspraktikumangehängt. In dieser Form könnte sie auch, bis auf kleine Anpassungen für das Physikpraktikumder Kursstufe übernommen werden.3 Bei Überlagerung mehrerer Spektren (z.B. bei 90 Sr) hat die wahrscheinlichste Energie keinerleiAussagekraft!82