Aufgaben zu den Grundlagen der Quantentheorie - Versionsgeschichte

Patrick.Nordmann am 17. Februar 2023 um 09:14 Uhr

2023-02-17T09:14:18Z

Patrick.Nordmann: Patrick.Nordmann verschob die Seite Aufgaben zum Licht als Teilchen nach Aufgaben zu den Grundlagen der Quantentheorie: Zusammenfassung Licht als Teilchen und Quantentheorie

2023-02-17T09:12:53Z

Patrick.Nordmann verschob die Seite Aufgaben zum Licht als Teilchen nach Aufgaben zu den Grundlagen der Quantentheorie: Zusammenfassung Licht als Teilchen und Quantentheorie

Patrick.Nordmann: /* Röntgenröhre */

2023-02-09T13:58:31Z

‎Röntgenröhre

Patrick.Nordmann: /* Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode */

2023-02-08T16:17:36Z

‎Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode

Patrick.Nordmann am 29. März 2016 um 06:43 Uhr

2016-03-29T06:43:01Z

Patrick.Nordmann: /* Compton-Effekt */

2013-01-29T17:46:23Z

‎Compton-Effekt

Patrick.Nordmann: /* Masse und Impuls eines Photons */

2013-01-29T17:29:44Z

‎Masse und Impuls eines Photons

Patrick.Nordmann: /* Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode */

2013-01-29T17:14:09Z

‎Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode

Patrick.Nordmann: /* Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode */

2013-01-29T16:56:56Z

‎Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode

Patrick.Nordmann am 29. Januar 2013 um 16:28 Uhr

2013-01-29T16:28:05Z

← Nächstältere Version		Version vom 17. Februar 2023, 09:14 Uhr
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	*Erklären sie das Phänomen mit dem Teilchenmodell. Machen Sie eine Zeichnung der Impulsvektoren von Photon und Elektron für einen Ablenkungswinkel von 90° und von 180° (Rückwärtsstreuung).		*Erklären sie das Phänomen mit dem Teilchenmodell. Machen Sie eine Zeichnung der Impulsvektoren von Photon und Elektron für einen Ablenkungswinkel von 90° und von 180° (Rückwärtsstreuung).
	*Warum ist der Effekt für Photonen mit größerer Wellenlänge, also kleinem Impuls zu vernachlässigen? Vergleichen Sie dazu den Zusammenstoß einer leichten und einer schweren Kugel mit einer ruhenden bei diesem [http://www.pk-applets.de/phy/stoss/stoss.html Applet].		*Warum ist der Effekt für Photonen mit größerer Wellenlänge, also kleinem Impuls zu vernachlässigen? Vergleichen Sie dazu den Zusammenstoß einer leichten und einer schweren Kugel mit einer ruhenden bei diesem [http://www.pk-applets.de/phy/stoss/stoss.html Applet].
		+
		+
		+	==mehr Ideen==
		+	Doppelspalt mit Elektronen
		+
		+	Welcher-Weg-Information am Doppelspalt mit Licht (Polfilter) oder Elektronen (Information durch....?)

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 Eine Röntgenröhre ist ein technisches Bauteil, das als Quelle von kurzwelligen em-Wellen dient.
-Dabei werden Elektronen in einem elektrischen Feld von Spannungen von einigen kV beschleunigt und treffen dann auf eine Metallplatte. Die energiereichen Elektronen bewirken auf verschiedene Arten die Entstehung von em-Wellen/Photonen.
+Dabei werden Elektronen in einem elektrischen Feld von Spannungen von einigen kV beschleunigt und treffen dann auf eine metallische Anode. Die energiereichen Elektronen bewirken auf verschiedene Arten die Entstehung von em-Wellen/Photonen.
-Bei der Entstehung der sogenannten ''Bremsstrahlung'' wird eine em-Welle/Photonen ausgesendet durch das Abbremsen der Elektronen im Metall. Bei der ''charakteristischen Strahlung'' werden durch die energiereichen Elektronen innere Hüllenelektronen des Anodenmaterials herausgelöst. Diese Lücken werden von freien Elektronen oder äußeren Hüllenelektronen gefüllt, wobei sie Energie verlieren und die Energie an ein Photon/em-Welle abgeben.
+Bei der Entstehung der sogenannten ''Bremsstrahlung'' wird durch das Abbremsen der Elektronen im Metall der Anode eine em-Welle/Photonen ausgesendet. Die Elektronen geben dabei ihre Energie an die ausgesendete Strahlung ab. <br>Bei der ''charakteristischen Strahlung'' werden durch die auftreffenden Elektronen innere Hüllenelektronen des Anodenmaterials herausgelöst. Diese Lücken werden von freien Elektronen oder äußeren Hüllenelektronen gefüllt, wobei sie Energie verlieren und die Energie an ein Photon/em-Welle abgeben.
 *Erklären Sie, warum die Bremsstrahlung eine minimale Wellenlänge besitzt. Welche Beschleunigungsspannung lag an der Röntgenröhre an, als das nebenstehende Spektrum aufgenommen wurde?
 ====Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode====

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 ====Bestimmung von h mit der Gegenfeldmethode====
-Den Versuchsaufbau kann man sich [http://www.walter-fendt.de/ph14d/photoeffekt.htm hier] noch einmal anschauen. Als Anodenmaterial wird Cäsium verwendet.
+Den Versuchsaufbau kann man sich [https://www.walter-fendt.de/html5/phde/photoeffect_de.htm hier] noch einmal anschauen. Als Anodenmaterial wird Cäsium verwendet.
 Folgende Messwerte sind das Ergebnis der Messung:
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 *Ergänzen Sie die kinetische Energie des ausgelösten Elektrons und tragen Sie die kinetische Energie über die Frequenz in einem Diagramm auf.
 *Bestimmen Sie aus dem Diagramm das Plancksche Wirkungsquantum und die Auslösearbeit für Cäsium.
 ====Masse und Impuls eines Photons====

← Nächstältere Version		Version vom 29. März 2016, 06:43 Uhr
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		+	([[Inhalt_Kursstufe\|'''Kursstufe''']] > [[Inhalt_Kursstufe#Licht als Teilchen\|'''Licht als Teilchen''']])
		+
	====Energie von Photonen====		====Energie von Photonen====
	Berechnen Sie die Energie eines Teilchens von UV-Licht, blauem und rotem Licht. Außerdem von Handy- und Radiowellen. Geben Sie das Ergebnis in Joule und eV an.		Berechnen Sie die Energie eines Teilchens von UV-Licht, blauem und rotem Licht. Außerdem von Handy- und Radiowellen. Geben Sie das Ergebnis in Joule und eV an.

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 Trifft eine em-Welle auf ein ruhendes Elektron, so wird die Welle in alle Richtungen gestreut. Man kann beobachten, dass die Wellenlänge der gestreuten Welle mit dem Ablenkungswinkel zunimmt.
 *Erklären sie das Phänomen mit dem Teilchenmodell. Machen Sie eine Zeichnung der Impulsvektoren von Photon und Elektron für einen Ablenkungswinkel von 90° und von 180° (Rückwärtsstreuung).
-*Warum ist der Effekt für Photonen mit größerer Wellenlänge, also kleinem Impuls zu vernachlässigen?
+*Warum ist der Effekt für Photonen mit größerer Wellenlänge, also kleinem Impuls zu vernachlässigen? Vergleichen Sie dazu den Zusammenstoß einer leichten und einer schweren Kugel mit einer ruhenden bei diesem [http://www.pk-applets.de/phy/stoss/stoss.html Applet].

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(kein Unterschied)

← Nächstältere Version		Version vom 29. Januar 2013, 17:29 Uhr
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	Berechnen Sie die Masse und den Impuls für Photonen von kurzwelliger Röntgenstrahlung, sichtbarem Licht und von Radiowellen.		Berechnen Sie die Masse und den Impuls für Photonen von kurzwelliger Röntgenstrahlung, sichtbarem Licht und von Radiowellen.

		+
		+	====Licht als Antrieb====
		+	Kann man das Licht einer Taschenlampe als Antrieb im All nutzen?
		+
		+	Die Kraft, die auf die Lampe wirkt, kann man, wie bei einer Rakete, über die Impulsänderung berechnen: <math>F=\frac{p}{t}</math>.
		+	*Wieviel Impuls erhält ein Photon, dass von der Lampe ausgesendet wird?
		+	*Berechnen Sie die Anzahl der Photonen pro Sekunde bei einer idealen 3Watt-Lampe und daraus die auf die Lampe wirkende Kraft.
		+
		+	Bei einem Sonnensegel eines Satelliten versucht man das von der Sonne ausgesendete Licht möglichst in die Gegenrichtung zu reflektieren. Wegen der Impulserhaltung erhält dabei das Segel von jedem Photon den doppelten Impulsbetrag.
		+	*Berechnen Sie die maximale Kraft auf ein Sonnensegel mit einer Fläche von 5m^2. Dabei befindet sich das Segel in Erdnähe. Dort beträgt die Strahlungsleistung ca. 1350Watt pro m^2. (Auf der Erde kommt ca. die Hälfte davon noch an!)

	====Compton-Effekt====		====Compton-Effekt====

← Nächstältere Version		Version vom 29. Januar 2013, 17:14 Uhr
Zeile 42:		Zeile 42:
	*Ergänzen Sie die kinetische Energie des ausgelösten Elektrons und tragen Sie die kinetische Energie über die Frequenz in einem Diagramm auf.		*Ergänzen Sie die kinetische Energie des ausgelösten Elektrons und tragen Sie die kinetische Energie über die Frequenz in einem Diagramm auf.
	*Bestimmen Sie aus dem Diagramm das Plancksche Wirkungsquantum und die Auslösearbeit für Cäsium.		*Bestimmen Sie aus dem Diagramm das Plancksche Wirkungsquantum und die Auslösearbeit für Cäsium.
		+
		+
		+	====Masse und Impuls eines Photons====
		+	Berechnen Sie die Masse und den Impuls für Photonen von kurzwelliger Röntgenstrahlung, sichtbarem Licht und von Radiowellen.
		+
		+
		+	====Compton-Effekt====
		+	Trifft eine em-Welle auf ein ruhendes Elektron, so wird die Welle in alle Richtungen gestreut. Man kann beobachten, dass die Wellenlänge der gestreuten Welle mit dem Ablenkungswinkel zunimmt.
		+	*Erklären sie das Phänomen mit dem Teilchenmodell. Machen Sie eine Zeichnung der Impulsvektoren von Photon und Elektron für einen Ablenkungswinkel von 90° und von 180° (Rückwärtsstreuung).
		+	*Warum ist der Effekt für Photonen mit größerer Wellenlänge, also kleinem Impuls zu vernachlässigen?

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+====Energie von Photonen====
 ===Energie von Photonen===
 Berechnen Sie die Energie eines Teilchens von UV-Licht, blauem und rotem Licht. Außerdem von Handy- und Radiowellen. Geben Sie das Ergebnis in Joule und eV an.
-===Ionisierungsenergie von Ammoniak===
+====Ionisierungsenergie von Ammoniak====
 Ammoniak (<math>NH_3</math>) ist eine für den Stoffwechsel wichtige Stickstoffverbindung (S. [http://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniak#Biologische_Bedeutung wikipedia]). Sie hat eine Ionisierungsenergie von 10,16 eV.
 *Ab welcher Wellenlänge kann eine elektromagnetische Welle Ammoniak ionisieren?