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Bragg Gleichung
 
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Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 09. Nov 2012 23:34    Titel: Bragg Gleichung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

ich komme bei einigen Rechenaufgaben nicht weiter:
Die Aufgabe lautet:

Berechnen Sie die Glanzwinkel der Bragg-Reflexion für LiF mit einem Netzebenenabstand von 201pm bei einer Wellenlänge ?=72 pm der verwendeten Röntgenstrahlung.



Meine Ideen:
ich habe das nun mal gemacht

bei 1. Ordnung bekomme ich den Glanzwinkel: ?=10,3 grad
2. Ordnun: ?=20,9
3. ordnung: ?=32,5 grad
4. Ordnung: ?=45,75
5. Ordnung: ?=63,57

und bei der 6. ordnung kommt im taschenrechner maths error; heißt das nun, dass das maximum nun bis zur 5 ordnung geht und dann nicht mehr weiter? aber wieso is das denn so?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8261

Beitrag jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2012 05:13    Titel: Re: Bragg Gleichung Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:
heißt das nun, dass das maximum nun bis zur 5 ordnung geht und dann nicht mehr weiter? aber wieso is das denn so?

Ohne die Zahlen geprueft zu haben: Ja heisst es.
Und wieso: Mal die Formel angucken und bisschen nachdenken, dann wird zumindest der mathematische Grund klar. Um das physikalisch zu verstehen muss man dann nachdenken woher die Formel kommt.
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 08:32    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank!!
Jetzt weiß ich endlich, dass ich zumindest diese Aufgabe richtig gelöst habe

Bei der nächsten brauche ich bitte von jemandem Hilfe!

Licht der Bestrahlungsstärke Se= 1,37 kW/m^2 (λ= 400nm) fällt senkrecht auf ein Metall mit WA= 2 eV. Wie viele Photoelektronen werden bei der Quantenausbeute n=0,1% freigesetzt? Welche Energie führen sie in 1s ab?


Meine Idee:
Ich weiß, dass die Quantenausbeute= Elektronenzahl/ Photonenzahl

jetzt muss ich die Elektronenzahl herausfinden
kann ich die elektronenanzahl vllt mit diesen 2eV herausfinden?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8261

Beitrag jh8979 Verfasst am: 10. Nov 2012 08:44    Titel: Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:

kann ich die elektronenanzahl vllt mit diesen 2eV herausfinden?

Ja... aber dieses "bitte loest mir das mal" kommt nicht so gut an ...
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 08:57    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe auch nicht darum gebeten, dass mir jemand die Aufgabe lösen soll.
Ich habe lediglich um Hilfe gebeten.

Ich habe das nun versucht so zu machen:

2eV= 3,2*10^-19J --> das entsprechen 2 Elementarladungen, also sind es 2 Elektronen

die Photonenzahl beträgt somit 200
Gefragt ist nach den Photoelektronen; also es sind 2 Photolektronen bei 200 Photonen....aber kann das sein? Das kommt mir irgendwie falsch vor.

Dann ist noch, nach der Energie gefragt:
Wmax= h*f-Wa

Ich weiß jetzt aber nicht, welche Energie sie meinen. Meinen sie nun die Ablöseenergie, oder die Energie der Elektronen nach dem Ablösen, oder einfach die Energie der Photonen?
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Nov 2012 11:46    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist nicht richtig, denke ich.
Du musst:
1. Zeigen die Energie der Photonen ist größer der Auslösearbeit aus dem Metall.
2. Bestimmen wie Viele Photonen deiner Leistung entsprechen (mit der gegebenen Wellenlänge).
3. den nten Teil dieser Photonen bestimmen.
4. Unter der Annahme diese Photonen übertragen ihre gesamte Energie an das Elektron, ergibt sich, dass die Elektronen jeweils die Photonenenergie weniger der Austrittsarbeit aufweisen und zwar für jedes der Photonen, die in entsprechender Weise mit Elektronen interagieren.
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 21:46    Titel: Antworten mit Zitat

mmh okay
wie genau bestimme ich denn wie viele Photonen der gegebenen Leistung entsprechen
Gibt es da eine Formel? In meiner Formelsammlung finde ich keine Formell dazu
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Nov 2012 21:58    Titel: Antworten mit Zitat

Was IST denn Leistung?
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 22:13    Titel: Antworten mit Zitat

ähm Energie das pro Zeit durchgeführt wird
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Nov 2012 22:18    Titel: Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:
ähm Energie das pro Zeit durchgeführt wird

ja. Wie viel Energie wird pro Zeit auf einen m² zugeführt?
Wieviele Photonen der Energie :
(selber einsetzen)
treffen pro Sekunde auf einen m²?
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 22:25    Titel: Antworten mit Zitat

also die Bestrahlungsstärke ist doch die Leistung

also 1,37kW pro m^2

und deine andere Frage weiß ich nicht, wie ich sie beantworten soll
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Nov 2012 22:26    Titel: Antworten mit Zitat

Welche Energie hat ein Photon?
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 22:27    Titel: Antworten mit Zitat

also E=h*f
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. Nov 2012 22:31    Titel: Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:
also E=h*f

Korrekt.
Weiter: Wie kriegst du aus der Energie eines Phtonons und der Gesamtleistung (pro Fläche) die Anzahl der Photonen pro Zeit (und Fläche)?
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 22:40    Titel: Antworten mit Zitat

Das weiß ich wirklich nicht
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 10. Nov 2012 23:16    Titel: Antworten mit Zitat

vllt einfach die energie des photons
mit der bestahlungsstärke mulitplizieren

aber das ist jez nur geraten
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 11. Nov 2012 10:25    Titel: Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:
vllt einfach die energie des photons
mit der bestahlungsstärke mulitplizieren

aber das ist jez nur geraten

Häufig lassen sich überlegungen stützen/stürzen, wenn man bloß die Dimensionen / Einheiten betrachtet. In diesem Fall
Gesucht etwas ("Photonenrate") von der Einheit 1/(s m²)
Bestrahlungsstärke: J/(s m²)
Energieeinheit: J
Daraus folgt: Energie*Bestrahlungsstärke hat die Einheit J²/(sm²)², kann also nichts der Art 1/(sm²) ergeben.
Siehst du nun, wie du Energie und Bestrahlungsstärke nutzen kannst, um die Rate zu bestimmen?
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 11. Nov 2012 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

Ja ich denke

Die Bestrahlungsstärle dividiert Energie

das ergibt:
6,80*10^-16 1/(s m^2)

Kann das sein? Also ist das jz die ANzahl der photonen
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 11. Nov 2012 11:05    Titel: Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:
Ja ich denke

Die Bestrahlungsstärle dividiert Energie

das ergibt:
6,80*10^-16 1/(s m^2)

Kann das sein? Also ist das jz die ANzahl der photonen

Rechenweg ist richtig. Denn jedes Photone hat eine Energie hf, sodass N Photonen eine Gesamtenergie von Nhf auf übertragen. Pro Zeit t und Fläche A ist das Nhf/(At) entspricht der übertragenen Leistung:
(N/(At))hf=Se --> Photonen pro Zeit und Fläche: N/(At)=Se/(hf).
Mit f=c/Wellenlänge

Leider sind deine Zahlen falsch (bzw. zumindest höchstgradig unrealistisch).
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 11. Nov 2012 11:11    Titel: Antworten mit Zitat

mmh okay

also bei E=h*f habe ich 4,96* 10^-19 J

also statt f habe ich c/ lambda eingesetzt
und für f bekomme ich 7,49 *10^14 Hz

stimmt vllt das hier wenigstens?
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 11. Nov 2012 11:21    Titel: Antworten mit Zitat

sieht gut aus soweit. Du wirst verstehen, dass ich das selber nicht durchrechne.
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 11. Nov 2012 11:25    Titel: Antworten mit Zitat

ja verstehe ich.

also dann die besgtrahlungsstärke durch die energie

1,37kW/m^2 = 1370 W/m^2

und jetzt

1370 W/m^2 dividiert 4,96*10^-19 J

das ergibt in meinem taschenrechner

2, 76 *10^21 1/ s m^2
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 11. Nov 2012 11:32    Titel: Antworten mit Zitat

besser.
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 11. Nov 2012 11:44    Titel: Antworten mit Zitat

okay jetzt muss ich die Photoelektronen herausfinden

ich multipliziere jetzt 0,01 mit der photonenanzahl

das ergibt:

2,76*10^19 1/(s m^2)


Also, es werden 2,76*10^19 1/(s m^2) Photoelektronen freigesetzt

Jetzt fragen sie noch: Welche Energie führen sie in 1s ab?

Wa= 2 eV = 3,2 * 10^-19 J

Wmax= E - Wa = 4,97*10^-37 J - 3,2*10^-19 J = -3,7 * 10 ^-19 J

das ergebnis ist unrealistisch oder?
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 11. Nov 2012 11:59    Titel: Antworten mit Zitat

Raul hat Folgendes geschrieben:
[...]
Wmax= E - Wa = 4,97*10^-37 J - 3,2*10^-19 J = -3,7 * 10 ^-19 J

das ergebnis ist unrealistisch oder?

10^-37 ??
Raul



Anmeldungsdatum: 09.11.2012
Beiträge: 15

Beitrag Raul Verfasst am: 11. Nov 2012 12:58    Titel: Antworten mit Zitat

ach verdammt
tut mir leid

Jetzt kommt bei mir
Wmax= 1,76 * 10 ^-19
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