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Quantenphysik. Bruno Schulz, Axel Meier -- Leistungskurs Physik – 16.2.2009. Gliederung. Was ist Quantenphysik ? Der äußere lichtelektrische Effekt Die Röntgenstrahlung Der Compton-Effekt Elektronen am Doppelspalt Welle-Teilchen-Dualismus De Broglie Wellenlänge
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Quantenphysik Bruno Schulz, Axel Meier -- Leistungskurs Physik – 16.2.2009
Gliederung Was ist Quantenphysik ? Der äußere lichtelektrische Effekt Die Röntgenstrahlung Der Compton-Effekt Elektronen am Doppelspalt Welle-Teilchen-Dualismus De Broglie Wellenlänge Heisenbergsche Unschärferelation Franck-Hertz-Versuch Linienspektrum von Wasserstoff / Balmer Serie Atommodelle Quellen
Äußerer lichtelektrischer Effekt Für die Energie der Elektronen gilt:
Einsteinsche Gerade und das plancksche Wirkungsquantum h Ekin f -WA fg
Die Röntgenstrahlung Dabei gilt für die abgegebene Energie:
Die Röntgenstrahlung (K…..Abschirmungskonstante)
Compton-Effekt Photon und Elektron vollziehen einen elastischen Stoß:
Compton-Effekt Ein Photon mit der Energie E = 396 keV trifft auf ein schwach gebundenes Elektron, dabei wird Streustrahlung gemessen in einem Winkel von 60 °. Berechnen Sie die Wellenlänge der Streustrahlung und deren Energie. Welche Geschwindigkeit hat das gestreute Elektron? Rechnen Sie klassisch und relativistisch.
De-Broglie-Wellen ( gilt nur für Licht ) (gilt für Teilchen)
Franck-Hertz-Versuch Applet: http://phys.educ.ksu.edu/vqm/free/FranckHertz.html
Franck-Hertz-Versuch Berechnen Sie die Geschwindigkeit v der Elektronen, die mit einer Spannung U = 27 V beschleunigt werden. Welche Farbe hat das ausgesandte Licht, wenn der erste angeregte Zustand der Quecksilberatome bei E = 4,9 eV liegt? Wie viele Stoßzonen könnten bei diesem Versuch entstehen?
Linienspektrum von Wasserstoff = Hauptquantenzahl
Quellen http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/Gif_bilder/Methoden_ac/bragg_vorlage_c.png http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ph/14/ep/einfuehrung/atombau/bilder/roentgenstrahlung_kschale1.png http://www-linux.gsi.de/~wolle/TELEKOLLEG/ATOM/IMAGES/roentgen1.gif http://online-media.uni-marburg.de/radiologie/lehre/bilder/roe_roehre.gif http://www-linux.gsi.de/~wolle/TELEKOLLEG/ATOM/IMAGES/compton-effekt.gif Weitere Quellen: Metzler Physik, Tafelwerk, Wikipedia.de, Leifi-physik.de