Teilchenbeschleuniger

FH-Student · Anmeldungsdatum: 01.03.2019 Beiträge: 23

Meine Frage:
Ich habe folgende Aufgabe zu lösen:
In einem Teilchenbeschleuniger fließt ein Protonenstrom der Stärke 0,5 mA. Der Strahl hat einen Durchmesser von 1,5 mm und trifft auf ein Ziel, das in der Sprache der Teilchenphysiker Target heißt. Die Energie eines Protons in diesem Strahl beträgt 8*10^13 J. (Protonen tragen eine positive Elementarladung.)
a) Wie groß ist die Protonendichte im Strahl?
b) Wie viele Protonen treffen pro Sekunde auf das Target?

Meine Ideen:
Bei der Teilaufgabe a) finde ich leider keinen Ansatz.
Bei b) habe ich die Lösung über I=dq/dt rausbekommen.

Ich denke ich stehe einfach nur aufm Schlauch. Danke schonmal! Big Laugh

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ins unreine und in der Hoffnung auf den nichtrelativistische Fall *) würde ich vorbereitend die Geschwindigkeit aus der Energie bestimmen, mir dann zweitens ein Stück Teilchenstrahl - Zylinder A dx angucken, der der Bewegung in dt entspricht, drittens: welche Ladung / welcher Strom ist das -> Dichte.

Bei der zweiten Frage analog ein Zylinder für die Zeit t, Dichte bekannt...

Und alles erstmal nur formelmäßig - ohne Zahlenwerte!

*) Die angegebene Energie kann ich leider absolut nicht nachvollziehen.

FH-Student · Anmeldungsdatum: 01.03.2019 Beiträge: 23

Vielen Dank für die Antwort!
Die Energie ist natürlich nicht so groß wie geschrieben. Statt 10^13 sollte da 10^-13 stehen. Vielen Dank für den Tipp! Thumbs up!

FH-Student · Anmeldungsdatum: 01.03.2019 Beiträge: 23

Mit dem Ansatz konnte ich was anfangen. Epot=Ekin -> v. Das v in j/v (j=dI/dA) eingesetzt und durch die Elementarladung geteilt. Zum Schluss sah das dann so aus:

Vielen Dank nochmal! Thumbs up!