Hausaufgaben mit Röntgenstrahlung und Lichtquanten

Ahnungslose · Anmeldungsdatum: 28.11.2006 Beiträge: 21

Leider habe ich die letzte Physikstunde wegen einer fiesen Grippe verpasst und habe nun alles von meinem Mitschülern abgeschrieben und im Buch nachgelesen. Allerdings bin ich nicht viel schlauer.
Vielleicht kann mir ja jemand dabei helfen die Aufgaben zu lösen... ich bin für jede Hilfe dankbar.
Hier die Aufgaben bei denen ich Schwierigkeiten habe:

1. Wie viele Lichtquanten werden von einer 60-Watt-Lampe in einer Sekunde ausgesendet, wenn 5% der zugeführeten Energie in sichtbares Licht umgesetzt wird und an der Stelle der in Wirklichkeit auftretenden verschiedenen Wellenlängen mit einer einheitlichen Wellenlänge von 5,6*10 "hoch" -7 m gerechnet wird?

2. a) Welche Geschwindigkeit müssen die Elekronen in einer Röntgenröhre erreichen, damit die erzeugten Röntgenstrahlen die Wellenlänge 10 "hoch" -10 haben?
b)Wie groß muss die angelegte Spannung sein, damit die Elekronen auf diese Geschwindigkeit beschleunigt werden?

Zu Nummer zwei habe ich mir schon gaaaanz viele Gedanken gemacht und tatsächlich was gefunden. Die Frage ist, ob das richtig ist.

E Photon = h * f
E Photon = h * c/λ
1/2 * m * v² = h * c/λ

das ganze nun durch 1/2m und dann die Wurzel ziehen. Steinigt mich nicht gleich, wenn das falsch ist, ja? Ich habe mir zumindest ganz viel Mühe gegeben... unglücklich

(

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden smile

Prima

Da hast du den quantenphysikalischen Teil der Aufgabe schon komplett richtig verstanden smile

Schaffst du damit auch schon die anderen Aufgabenteile, oder ist da noch was drin, wo du noch einen Tipp gebrauchen könntest?

Ahnungslose · Anmeldungsdatum: 28.11.2006 Beiträge: 21

Hui, da freue ich mich aber! So konnte ich eben die zweite Aufgabe vollständig lösen smile

Es ist immer schön ein kleines Erfolgserlebnis zu haben.

Leider konnte ich die erste Aufgabe immer noch nicht lösen. Obwohl ich alle grundlegenden Sachen zum Photo-Effekt und zu Photonen verstanden und gelernt habe, weiß ich leider nicht wie ich die Leistung mit allem verbinden soll. mir ist klar, dass die Lampe eine Leistung hat Augenzwinkern

aber ich weiß leider nicht wie ich das ausrechen kann... Hast du einen kleinen Tipp für mich?

Außerdem wäre da noch eine gaaaaaanz kleine Aufgabe. Die liegt hier gerade vor mir. Verstanden habe ich alles, ausrechnen könnte ich sie wahrscheinlich auch alleine, nur habe ich ein Problem mit der Aufgabenstellung. Darf ich dich damit auch noch nerven? Das wäre so lieb!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Für die 1) hilft dir noch der Tipp:

Leistung ist gleich Energie pro Zeit.

Ahnungslose · Anmeldungsdatum: 28.11.2006 Beiträge: 21

Hmh, ist Leistung nicht Arbeit durch Zeit? grübelnd

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Ja, Leistung ist auch Arbeit durch Zeit. Da aber Arbeit nichts anderes ist als gewonnene oder aufgebrachte Energie hat Markus auch recht.

Dia Aufgabe gibt ziemlich viele Informationen, die man erstmal verarbeite muss: Man muss die als Licht abgestrahlte Energie (Leistung in einer Zeitspanne) mit der eines Photons vergleichen und kommt dann aus diesem Verhältnis auf die Anzahl.

Weißt du schon wie? Die andere Aufgabe hast du ja schon gut geschafft!

Ahnungslose · Anmeldungsdatum: 28.11.2006 Beiträge: 21

Leider schaffe ich das nicht so wirklich. Ich tipp einfach mal das ab was ich bis jetzt auf meinem Block stehen habe:

E Photon = h * f
E Photon = h * c/λ
E Photon = 3,547 * 10 ^ -19 J

außerdem habe ich mich daran versucht:

P = E/t demnach auch: E = P * t
E = 60W * 1s = 60Ws

da nur 5% abgestrahlt werden: E = 3Ws

und nun? Ich bin völlig ratlos ... habe nochmal alles im Buch und Ordner durchgelesen, finde aber nichts passendes. Könntet ihr mit nochmal helfen? Das wäre supersuper lieb.

PS: Habe übrigens die erste Aufgabe gestern abgeben und da sie richtig war hab ich sogar ein Pluszeichen hinter meine SOMI Note bekommen smile

Nikolas

3Ws heisst doch, dass pro Sekunde 3Joule an Energie abgeben werden. Jetzt musst du ausrechnen, wie viel Energie eines der Photonen trägt. Mit E=h*c/lambda und der Kenntniss der Wellenlänge kannst du das recht schnell machen. Jetzt teilst du nur noch eine 3W durch die Energie eines Photons (Auf einheiten achten!) und hast deine Anzahl an Photonen die pro Sekunde angegeben werden.