WellenTeilchenDualismus Rntgenstrahlen Bremsstrahlung Charakteristische Strahlung Teilcheneigenschaften der Wellen
Wellen-Teilchen-Dualismus Ø Röntgenstrahlen ØBremsstrahlung ØCharakteristische Strahlung Ø Teilcheneigenschaften der Wellen ØPhotoeffekt ØCompton-Effekt Ø Welleneigenschaften der Teilchen ØElektronenbeugung ØNeutronenbeugung Ø Unschärferelation 1
Röntgenstrahlen W. C. Röntgen 2
Röntgenstrahlen Geheizte Kathode Elektronen Strahlen X Anode 3
Beugung der Röntgenstrahlen am Kristallgitter Max von Laue-Bedingung für die Existenz des Beugungsmaximum: 4
Polarisation der Röntgenstrahlen 1. Kristall 2. Kristall Primärstrahl I = Imax I=0 Ø Strahlen X (Röntgenstrahlen) sind elektromagnetische Wellen, die sich im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit verbreiten Ø n 0. 99995 5
Bremsstrahlung Elektronen werden auf der Anode abgebremst, die Energie wird als Röntgenstrahlung ausgestrahlt U 5 Plancksches Strahlungsgesetz Geheizte Kathode Elektronen Anode Bremsstrahlung U 4 U 1 < U 2 < U 3 < U 4 < U 5 U 3 U 2 U 1 6
Charakteristische Röntgenstrahlung 7
8 Charakteristische Röntgenstrahlung
Emission der Röntgenstrahlung und der Auger-Elektronen En er gie Auger-Elektron Charakteristische Röntgenstrahlung e- h 9
Compton-Effekt Spektrometer Änderung der Wellenlänge in der Abhängigkeit vom Streuwinkel Primärstrahl Kristall 10
Compton-Effekt h < h mv Strahlen X können den Impuls der Elektronen ändern sie verhalten sich wie Teilchen 11
Elektronenstreuung am Doppelspalt 12 Bild: quantenmechanisches Computerexperiment
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Elektroneninterferenz-Experiment von Davisson und Germer 14
De Broglie-Wellen Plancksche Konstante: 15
De Broglie-Wellen Praktisches Beispiel – „langsames“ Elektron Wellenlänge der Elektronen im Elektronenmikroskop Elektronen können sich wie Wellen verhalten 16
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Wellen-Teilchen-Dualismus Klassische Physik - zwei Extreme Welle Teilchen m, Q, v, x 18
Wellen-Teilchen-Dualismus Mindestens zwei Wellen mit unterschiedlicher Frequenz Wellenpakete 19
Wellen-Teilchen-Dualismus klassische Welle QM Materiewelle klassisches Teilchen Position Frequenz. Spektrum Fourier-Transformation des Signals = Frequenz-Spektrum 20
Fourier-Transformationen … für verschiedene Wellenpakete 21
Unschärferelation Photon, p =? Photon, p =h/ ? Elektron, pe mv + h/ Elektron, pe= mv Vor dem Zusammenstoß Während des Zusammenstoßes Nach dem Zusammenstoß 22
Die Unschärferelation Werner Heisenberg Wellenpaket Frequenz-Spektrum 23
Phasengeschwindigkeit einer Welle Gruppengeschwindigkeit eines Wellenpaketes k … Wellenvektor Phasengeschwindigkeit kann keine Information übertragen 24
Größe des Wasserstoffatoms Das Elektron befindet sich innerhalb einer Kugel mit dem Radius r r r Es können alle Impulse zwischen 0 und p vorkommen p p p. r h p = h/r 25
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