Atom-/ Kernphysik

Im Versuch wird die Temperaturabhängigkeit der Wärmestrahlung einer Wolfram-Bandlampe untersucht. Dabei wird die Temperatur der Lampe mit einem Pyrometer und ihre spektrale Strahldichte mit einem Photodetektor gemessen. Aus den Messergebnissen wird dann der Quotient aus Planckschem Wirkungsquantum h und Boltzmannkonstante k bestimmt. Zusätzlich wird die Gültigkeit des Stefan-Boltzmann-Gesetzes überprüft.

Versuchsanleitung

In einem Vorversuch wird ein Monochromator mit Hilfe der bekannten Spektrallinen einer He- und Hg-Lampe kalibriert. Anschließend wird das optische Spektrum einer Wasserstoff-Gasentladungslampe untersucht. Aus den ersten vier Linien der Balmer-Serie wird dann die Rydbergkonstante bestimmt.

Versuchsanleitung

Im Versuch trifft Licht einstellbarer Wellenlänge auf eine Photozelle. Die maximale kinetische Energie der dabei ausgelösten Elektronen wird mit Hilfe der Gegenfeldmethode gemessen. Darüber wird dann das Plancksche Wirkungsquantum h sowie die Austrittsarbeit der Photozelle bestimmt.

Versuchsanleitung

In einem Fadenstrahlrohr, das sich im homogenen Magnetfeld einer Helmholtzspule befindet, werden Elektronen aus einer Glühkathode ausgelöst und beschleunigt. Sie beschreiben eine Kreisbahn, deren Radius abhängig ist von der Beschleunigungsspannung und der Magnetfeldstärke. Durch Ausmessen der Bahn kann die spezifische Elektronenladung (e/m) berechnet werden.

Versuchsanleitung

Im Versuch misst man den Anodenstrom einer Franck-Hertz-Röhre als Funktion der angelegten Beschleunigungsspannung. Es ergeben sich periodische Minima, deren Abstand Aufschluss über Anregungszustände des betreffenden Füllgases gibt. Der Versuch wird sowohl an einer Hg- als auch an einer Ne-Röhre durchgeführt.

Versuchsanleitung

In der Röntgenröhre werden Elektronen beschleunigt bis sie auf eine Kupferanode auftreffen, in der sie durch Wechselwirkungen mit dem Material abgebremst werden. Die dabei abgestrahlte Röntgenstrahlung trifft auf eine Einkristalloberfläche (LiF) und wird daran gebeugt (Bragg-Reflexion). Die Messung der winkelabhängigen Intensität der Röntgenstrahlung erfolgt mit einem Geiger-Müller-Zählrohr und erlaubt das Röntgenspektrum aufzuzeichnen.

Neben der Beobachtung charakeristischer Linien wird die Verschiebung des Bremsspektrums als Funktion der Beschleunigungsspannung zur Bestimmung des Planckschen Wirkungsquantums herangezogen.

Versuchsanleitung

Im Versuch wird die Wechselwirkung von β^-- und γ-Strahlungmit Materie untersucht. Dazu wird die Absorption der Strahlung durch Proben verschiedener Dicke und unterschiedlichen Materials gemessen.

Versuchsanleitung

Im Versuch wird der natürliche radioaktive Zerfall von Protactinium mit Hilfe eines Geiger-Müller-Zählrohrs gemessen. Aus der Zerfallskurve wird dann die Halbwertszeit ermittelt.

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