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Röntgenstrahlung, Fotoeffekt, BRAGG-Reflexion, Interferometer, BOHRsches Atommodell

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UB= 20V નક વજન વધવા Röntgenstrahlung oooo Kupferanode U₁₂=4-6V A= 10-5-10-^m -EA Austrittsfenster Vakuumröhre Glühkathode Euln,max in ev Fotoeffekt sichtbares Licht: rot=langwelliges Ende ; blau-kurzwelliges Ende Intensitätssteigerung = Steigerung der Anzahl der Photonen ∞ #mehr Energie UV-Licht genügend Energie zum Auslösen von Elektronen m=h Zählrohr 2x Lithium-Flourid- Kristall of Anames Gegenfeld methode Ringanode=negatives Potenzial; Kathode = Positives/kein Potenzial => Potenzialdifferenz •Gegenspannung erhöhen, sodass I=0 (Elektronen erreichen Anode knape nicht / kein Überwinden der Potenzialdifferenz) →Ekin,max = Eel <=> Euin,max = Ugegen h-Bestimmung mit LED's Anschließen von verschiedenen LED's. •Bestimmen der Schwellspannung: Stromstärke I>0, LED leuchtet •Berechnen der Energie E E-f-Diagramm: linear 100SL ДЕып,мак Winkelshala Impuls eines Photons: p==1/1 = n²/2 [P]=148m (p=m-v) A Zählrate je 40s Potenziometer (Spannungsteller) -Glühelektrischer Effekt-Auslösung der Elektronen -Beschleunigung der Elektronen zur Kupferanode -Abbremsen der Elektronen-Röntgenstrahlung wird emitiert freigesetzte Elektronen v Vorschaltgerät HG-Hochdrucklampe for: Grenzfrequenz En Austrittsarbeit kontinuierliches Spektrum (Weiße Röntgenstrahlung) -> fin 1014 H₂ charakteristisches Spektrum Lverwendetes Anodenmaterial) in Farbfilter Fotoverschluss •Vakuum-Fotozelle mit kaliumkathode und einem Platinring als Anode Lochblende: Spektrallicht nur auf Rückwand, nicht Platinring Farbfilter Filter für die Frequenz des Lichts •Auslösen der Elektronen aus der Kathode mit Licht, erhalten zusätzlich Ekin • Elektronen bewegen sich zur Anode Ermittlung von Ekin mit Gegenfeldmethode y=mx+b Evin,max=h-f+(-E₁) EINSTEIN'ische Gleichung => Ephot - Ekin,max + EA Kathode Vakuum- fotozelle PLANCK'sches Wirkungsquantum ha 6,626-10-34 Js Anode bo mV/ 300 μA …........... äußerer Fotoeffekt: Freisetzung von Elektronen durch energiereiche Photonen O... ASV h-Bestimmung mit der Gegen- feldmethode h=1 Ephot = h.f ΔΕ Af innerer Fotoeffekt: Absorption von Photonen (Halbleiter- materialien), Freisetzung von Ladungsträgern BRAGG-Reflexion Gegenkathete Sin(x)= Hypotenuse x=sin(x) d 6=2.sin().d=n-a Elektronenbeugungsröhre UH لوم Glühkathode De-Broglie-Wellenlänge 12 = 1/² M.V Interferometer Michaelson-Interferometer He-N-Laser 2=632,8nm α Anode mit Blende Strahlteiler/ teildurchlässiger Spiegel .zunehmende Wegdifferenz d →Kreise laufen nach außen Detektor beschreibt das Wellenverhalten von Elektronen Rückseite Graphit-Folie Spiegel 2 Einzel- Kristallit Schirm Veränderung am Interferenzmuster bei Veränderung der Lichtwege abnehmende Hegdifferenz d →Kreise, schlüpfen" ins Zentrum (verschiebbar) BRAGG-Reflexion an Graphit-Kristallen Streuung der Elektronen an Netzebenen...

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der Kristalle Gangunterschied = Maxima oder Minima →Maxima: AS=N-A n.a -BRAGG'sche Gleichung sin(x)= 2.d •Streuung an Kristallatomen •Netzebenen teildurchlässige Spiegel = teilweise Reflektion Reflektieren bei konstruktiver Interferenz →Maximum wenn BRAGG'sche Gleichung gilt →Minimum wenn BRAGG'sche Gleichung nicht gilt Erklärung der Beugungsringe Vielzahl der Kristalle Ursache für radialsymmetrisches Interferenzmuster →Symmetrisch zum einfallenden Reflexionswinkel (ringförmig) gebeugter Strani ......... Zentrahlstrahl h √2e-m.U Spiegel →Funktionsweise Teilung des Lichts am Strahlteiler 1.Teil: Richtung Spiegel A 2.Teil Richtung Spiegel 2 •Reflektion an Spiegeln erneutes Teilen der beiden Lichtbündel + Überlagerung (2 Kugelwellen- Systeme) •Schirm: Interferenzmuster (ringförmig) Lichtwege gleich lang konstruktiv→ Maxima Lichtwegunterschied AS=destruktiv → Minima Weitere Interferometer-Typen Jamin-Interferometer: -2 Spiegel aus dickem Glas, Fresnel-Reflexion, gut messbare Verschiebung Sehr genaue Messung der Brechzahl und Dispersion von Gasen Mach-Zehnder-Interferometer. Weiterentwicklung des Jamin-Interometers 2 Strahlteiler: Teilen und Zusammenführen. •Messung Phasenverschiebung, Modulation von Licht Fabry-Perot-Interferometer: Planparallele Spiegel bilden optischen Resonator Schmale Transmissions-Maxima Das BOHR'sche Atommodell Atome besitzen einen kleinen positiv geladenen Kern ·Elektronen auf Kreisbahnen um diesen Kern Erstes BOHR'sches Postulat · diskrete Bahnen mit Strahlungsfreier Bewegung •Quantenbedingung: 2.πL·rn · M₂ · V₂ = n⋅h. Quantenzahl n: Durchnummerierung der Bahnen Gleichsetzung der Zentripetalkraft F₂ und Coulombkraft.Fc •n² Kreisbahnradien in=- E..h² T-M₂-e² klassischer BOHR'scher Radius 2≈ 5,29-10°^^ m Photon, das beim Springen des Elektrons von höherem Zustand in zweiten Zustand entsteht. # Energie wird Relaxation als Photon frei! IAEI hfa hf Eni Enz • - n² ·Zentripetalkraft aus Coulombkraft zwischen Elektronen und Kern Beschleunigung der Elektronen würde Strahlung aussenden gilt bei Bohr nicht →Emissions eines Photons mit AE, wenn Atom von einem höheren Energiezustand Enz in einen niedrigeren Energiezustand En „Springt" →Quantensprung n=00 n=4 n=3 n=A Absorption n=2- Emission Lumineszenz Lumineszenz: Prozesse, bei denen Strahlung absorbiert und dann emittiert wird Fluoreszenz: Schnelle Reemission (10-8s) Phosphorenz langsame Reemission (mehrere Stunden) →→Speicherung des Lichts Zweites BOHR'sches Postulat: Elektron von Bahn mit Energie Em auf Bahn mit En. (Em >En) → Aussendung von Photon mit Energie AE = Em-En (Quantensprung) Energieniveauschema für Wasserstoff Lyman-Serie (ultraviolett) -Meth² (A-²) ΔΕΞ me.eu h - gilt für Frequenz der emittierten Strahlung:f = M³ (²¯Â³) BALMER-Formel: f= c · (A-¹) fR Rydberg-Frequenz fR = 3,2898-10-15 Hz Mit f= AE Balmer-Serie (sichtbar) IH Paschen-Serie (infrarot) Brackett-Serie (JR). OeV -0,87 eV -1,53eV -3,41eV. --13,60 eV

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