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Elektronen treffen auf Doppelspalt
 
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Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 20. Apr 2008 20:26    Titel: Elektronen treffen auf Doppelspalt Antworten mit Zitat

Hi, ich schriebe demnächst Klausur und komme bei folgender Aufgabe nciht weiter:

In einer evakuierten Röhre werden Elektronen mithilfe einer Spannung von 500V beschleunigt. Sie treffen auf einen Doppelspalt mit dem Spaltmittenabstand 1,50mm.Im Abstand 20,0cm hinter dem Doppelspalt befindet sich eine ebene Platte, auf der sich die Elektronen nachweisen lassen.

1. Beschreiben Sie, welche Beobachtung zu erwarten wäre, wenn Elektronen als klassische Teilchen betrachtet würden. Skizzieren Sie das nach diesem Modell zu erwartende Versuchsergebnis
2. Welches Ergebnis erhält man tatsächlich bei diesem Experiment?
3. Bestimmen Sie den Abstand zwischen zwei Stellen auf der Platte, an denen keine Elektronen nachgewiesen werden.

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Meine Lösungen:

1.Es würden willkürlich überall auf dem Schirm Photonen Registriert werden. Größere Häufung in der Mitte, wie ein Kreis, der nach aussen hin immer schwächer wird.

2.Interferenzmuster...zeigt Wellencharakter der Elektronen. Sie sind nicht nur Teilchen --> Welle-Teilchen-Dualismus.

3.
Bragg Gleichung:
K*λ = 2dsinα
.... Umformung mit sinα=tanα
λ=d*R/L

λ=h/(2meU)

Ich dachte, ich brauche diese 2 Formeln und muss R ausrechnen?
naja mein Ergebnis:
λ=h/(2meU) = 5,49...*10^-11 m
λ=d*R/L .... R= λ*L/d= 7,3*10^-6m


hm, ich habe keine Ahnung, ob ich richtig gerechnet, geschweige denn DAS RICHTIGE gerechnet habe. Bitte um ein bischen Unterstützung.

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Stille Gewässer sind Tief
Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 21. Apr 2008 21:10    Titel: Antworten mit Zitat

so schwer?^^ oder hab ich total hoffnungslos was zusammengerechnet?
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Stille Gewässer sind Tief
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5783
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 21. Apr 2008 22:17    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo!

Ehrlich gesagt ist mir nicht ganz klar, was Du gerechnet hast. Es handelt sich um einen Doppelspalt. Warum nimmst Du dann die Bragg-Formel?
Dann würde ich hinter zwei Spalten eigentlich eher keine kreisförmige Struktur erwarten.

Du wirst erstmal die deBroglie-Wellenlänge ausrechnen müssen. Die ist aber anders, als die Formel, die Du hast. Die ist h/p.

Dann wie beim Doppelspalt eben mit Maxima und Minima.

Gruß
Marco
Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 22. Apr 2008 23:16    Titel: Antworten mit Zitat

ok, jett mein verbesserte Formel, hab mich verschreiben, aber richtig gerechnet:
λ=h/sqrt(2meU) = 5,49...*10^-11 m ....

Orte der Minima: x=(2n+1)/2 * λ *(Abstand/Spaltmittenabstand)

x(n=0) = 1/2*5,49...*10^-11 m * (0,2m/0,0015m) = 3,66*10^-9m
x(n=1) = 3/2*5,49...*10^-11 m * (0,2m/0,0015m) = 10,98*10^-9m


stimmt es jetzt?

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Stille Gewässer sind Tief
Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 25. Apr 2008 14:08    Titel: Antworten mit Zitat

weis man so, was ich gerechnet habe? oder habt ihr grad alle keine Zeit und zu viel zu tun?
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Stille Gewässer sind Tief
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 25. Apr 2008 14:24    Titel: Antworten mit Zitat

Step hat Folgendes geschrieben:
ok, jett mein verbesserte Formel, hab mich verschreiben, aber richtig gerechnet:
λ=h/sqrt(2meU) = 5,49...*10^-11 m ....

Orte der Minima: x=(2n+1)/2 * λ *(Abstand/Spaltmittenabstand)

x(n=0) = 1/2*5,49...*10^-11 m * (0,2m/0,0015m) = 3,66*10^-9m
x(n=1) = 3/2*5,49...*10^-11 m * (0,2m/0,0015m) = 10,98*10^-9m


stimmt es jetzt?

Ja, mit dem Teil der Rechnung, den du hier aufgeschrieben hast, bin ich einverstanden.

Magst du nun nochmal genau vergleichen, was du ausgerechnet hast und was in der Aufgabenstellung gefragt war? Fehlt da noch ein kleiner Rechenschritt, damit du das gefragte Ergebnis von c) in einem Antwortsatz formulieren kannst?
Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 30. Apr 2008 00:53    Titel: Antworten mit Zitat

x(n=0) - x(n=1) ^^ danke
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Stille Gewässer sind Tief
Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 08. Mai 2008 21:34    Titel: Antworten mit Zitat

nochmal eine Frage dazu ... wenn möglich bitte heute noch beantworten.

Also wenn ich x(n=1) - x(n=0) ausrechne, bekomme ich eigentlich den Abstand, aber mein Lehrer meinte, man kann einfach x(n=1)/2 nehmen und man hätte das Ergebnis? Was stimmt denn jetzt? Also ganz in der Mitte ist doch ein Maximum? dann dürfte man das doch nicht durch 2 teilen, wenn man den Abstand, wo keine Elektronen nachgewiesen werden, ausrechnen möchte?

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Stille Gewässer sind Tief
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Mai 2008 22:31    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist so abgekürzt formuliert, dass ich nicht ganz sicher bin, ob du und dein Lehrer da mit diesen Bezeichungen vielleicht gerade gar nicht dasselbe gemeint und euch vielleicht sogar einfach nur auf unterschiedliche Variablen in unterschiedlichen Gleichungen bezogen habt.

Step hat Folgendes geschrieben:

Also wenn ich x(n=1) - x(n=0) ausrechne, bekomme ich eigentlich den Abstand,

Wenn du damit die Positionen des Minimums erster Ordnung und des Minimums nullter Ordnung meinst, dann bekommst du damit in der Tat den Abstand zweier Minima wie oben berechnet und in der Aufgabenstellung gefragt.

Zitat:

aber mein Lehrer meinte, man kann einfach x(n=1)/2 nehmen und man hätte das Ergebnis?

Hat dein Lehrer da vielleicht gemeint, man könne die Position des Maximums erster Ordnung nehmen (also den Abstand dieses Maximums zur Schirmmitte), und wenn man die dann durch zwei teilt, bekommt man direkt schon die Position des ersten Minimums (auch wenn mir diese Position noch nicht das gefragte Endergebnis der Aufgabe zu sein scheint)?

So herum würde die Aussage deines Lehrers zum Beispiel für mich einen Sinn ergeben.
Step



Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87

Beitrag Step Verfasst am: 08. Mai 2008 23:32    Titel: Antworten mit Zitat

ich denke, er hat sich nur vertan ... hat mich nur irritiert


danke!

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Stille Gewässer sind Tief
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