Comptoneffekt

Schlagwörter:
Referat, Hausaufgabe, Comptoneffekt
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Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschreibt den Comptoneffekt, der auftritt, wenn hochenergetische Gammaquanten an freien Elektronen gestreut werden. Durch den Stoß verändert sich die Wellenlänge und der Impuls des Quanten, das Elektron erhält Energie und Impuls. Der Effekt wurde 1922 von Arthur Holly Compton entdeckt und experimentell nachgewiesen. Im Text wird beschrieben, wie man den Effekt mit einem Nebelkammerversuch oder einem Röntgenspektrometer nachweisen kann. Es wird auch beschrieben, wie man die gestreuten Quanten registriert und wie man die verminderte Wellenlänge experimentell nachweist.

Der Comptoneffekt wird im Versuch genutzt, um die Wechselwirkung von hochenergetischen Gammaquanten mit Elektronen zu untersuchen. Die Experimente zeigen, dass die Wechselwirkung gut als elastischer Stoß beschrieben werden kann, unter Berücksichtigung von Energie- und Impulserhaltung. Im Versuch werden die Energie und Intensität der gestreuten Gammaquanten gemessen und mit den Vorhersagen einer Theorie verglichen.

Als Erweiterung des Versuchs wird auch die Energie der Rückstoßelektronen bestimmt. Die Winkelkorrelation wird auch als Methode zur Untersuchung von „inneren Feldern“ in der Umgebung von Sondenatomen in der Nuklearen Festkörperphysik eingesetzt. Im Text wird beschrieben, wie sie zur zeitlichen und räumlichen Vermessung von Gammastrahlen eingesetzt wird und mit gängigen Theorien verglichen wird.
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Auszug aus Referat
Comptoneffekt Im Jahre 1922 fand Arthur Holly Compton heraus, daß bei der Streuung von Röntgenstrahlen deren Wellencharakter nachgewiesen schien, an Materie mit niedriger Atommasse bzw. an freien, schwach gebundenen Hüllenelektronen, eine Vergrößerung der Wellenlänge des Elektrons auftritt. Diesen Effekt der Wellenlängenvergrößerung eines stoßenden Quants nennt man Comptoneffekt. Dieser Effekt war sehr überraschend. Bei der Streuung von Wasserwellen tritt ein solcher Effekt nicht auf. Auch Licht verändert seine Farbe beim Auftreffen auf ein Hindernis nicht. Dies ließ Compton vermuten, daß das stoßende Quant Teilchencharakter haben mußte und daß der Stoß ähnlich wie beim Billardspiel von Statten geht. Schematisch kann man sich den Comptoneffekt folgendermaßen vorstellen. Ein Quant mit einer bestimmten Wellenlänge und einem bestimmten Impuls trifft auf ein Elektron, welches vor dem Stoß noch keinen Impuls vorweist. Durch den Stoß mit dem Teilchen überträgt das Quant Energie an das Elektron und gibt ihm einen Impuls. Das alte Quant verschwindet, ein neues Quant mit einer verminderten Wellenlänge ( Frequenz ) und einem kleineren Impuls tritt auf. Experimentell kann man dies mit einem Nebelkammerversuch oder mit einem Röntgenspektrometer nachweisen. Dieses Zählrohr oder Röntgenspektrometer bringt man in einem bestimmten Winkel zu den getroffenen Elektronen an, den man mit Hilfe einer bewegbaren Apparatur einstellen kann. Zeichnung siehe Extrablatt. In diesem Zählrohr können dann ...
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Autor:
Kategorie:
Sonstiges
Anzahl Wörter:
614
Art:
Referat
Sprache:
Deutsch
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