Elektronen am Zerhacker < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Ein kontinuierlicher Strahl von Caesium-Atomen tritt durch eine Blende (Durchmesser 1mm) und dannach geradlinig auf eine mit 2000 Umdrehungen pro Minute rotierende Scheibe (“Zerhacker”, engl. “chopper”), durch die ebenfalls ein Loch von 1mm Durchmesser im Abstand r =100mm von der Drehachse gebohrt ist. Nach einer Laufstrecke von 1.5m werden die Atome mit einem geeigneten Detektor nachgewiesen.
a) ...
b) Der Detektor wird nun durch eine zweite mitrotierende Scheibe (mit gleicher Umdrehungsfrequenz wie die der 1. Scheibe) ersetzt. Es entsteht ein Caesiumfleck auf der 2.
Scheibe. Um welchen Winkel um die Rotationsachse ist dieser Fleck relativ zum Loch in der 1. Scheibe verschoben?
c) ...
d) Wie verändern sich die Ergebnisse, wenn Elektronen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit (v=0.99 c) statt der Cäsium-Atome in solch einem Experiment untersucht werden? |
Guten Abend. :)
Es geht nur um die Aufgabenstellung d), b) ist nur der Vollständigkeithalber angegeben.
Was ich bisher als "richtig" annehme(von meinen tollen Überlegungen):
Es sollte durch die hohe Geschwindigkeit der Elektronen und den vergleichsweise niedrigen Abstand von 1,50m zwischen Detektor und Chopper keinen merklichen Versatz auf der Scheibe geben(sofern hier der Aufbau aus b angenommen wird - da bin ich mir auch noch unsicher.).
Desweiteren sollte der Detektor ohne merklichen zeitlichen Verzug den "Hit" des Elektrons am Detektor/Scheibe registrieren.
So, nun der Knackpunkt:
Treten Beugungs-/Interferenzerscheinungen auf? Das war meine erste Überlegung. Dagegeben spricht meiner Meinung nach die im Vergleich große "Spaltbreite" von 1mm.
Kann mir hier jemand in meinen Überlegungen weiterhelfen?
Dankeschön!
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Hallo!
ich denke jetzt einfach mal, es geht darum, mal was wahnsinnig schnelles durch die Apparatur zu schicken, also keine Beugung etc.
Man hat früher mit so einem Experiment übrigens tatsächlich die Lichtgeschwindigkeit bestimmt.
Nebenbei denke ich, du sollst das mit den Elektronen für ALLE Aufgabenteile nochmal durchrechnen, nicht nur für die b). So verstehe ich die Aufgabe zumindest, und wenn man die restlichen Aufgaben bereits hat, ist das ja auch keine Arbeit mehr.
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