an die physikfreaks unter euch

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NochWenigerAhnung
Gesperrt
#1 erstellt: 24. Okt 2005, 07:45
wäre nett, wenn einige von euch die antwort wüssten, damit ich so ne ungefähre vorstellung hab, ob meine bisherigen überlegungen dazu so stimmen.

aufgabe:
zeigen sie, dass ein comptonelektron nie die gesamte photonenenergie aufnehmen kann!

schon mal vielen dank!
mfg philipp
catman41
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 24. Okt 2005, 21:53
Moin,

ich kann Dir zwar nicht helfen aber einen Rat kann ich Dur geben!

Wende Dich doch mal an unsere zukünftige Kanzlerin (leider) - vielleicht ist sie als Pysikerin in der Lage Dir zuhelfen. "lachwech"

mfg
Harry
achim81
Stammgast
#3 erstellt: 24. Okt 2005, 22:30
Also ich versuche mich mal an einer ernsthaften Antwort. Ich muss vorher sagen, dass ich weder Physik studiere noch vor deinem Posting was von den seltsamen Elektronen gehört habe. Doch es hat mich interessiert (Physik interessiert mich immer) und da habe ich mich mal schnell schlauer gemacht.

Ich habe das hier zur Definition gefunden (für Radiologen)



Comptoneffekt: Teilweiser Energieverlust der Photonen durch Wechselwirkung mit (äußeren) Elektronen und Freisetzung eines Comptonelektron. Dieser Effekt ist für menschliches Gewebe und den diagnostisch verwendeten Energiebereichen der vorherrschende (Ausnahme: Bei der Weichstrahltechnik der Photoeffekt)! Das Photon wird dabei abgelenkt (es entsteht Streustrahlung!) und zwar bei für die Röntgendiagnostik typischen Energien der Strahlenquelle zugewandt (> 90°), d.h. die Streustrahlung ist röhrenseitig höher!


o.k. nun weiss ich, WAS es ist

Hmmm...ich glaube, dass das Elektron NIE die gesamte Photoenergie aufnehmen kann, weil:

a. das Photon IMMER, bei jedem Anstellwinkel, abprallt und daher nie ganz absorbiert wird und

b. ein Teil der Aufprallenergie sowieso IMMER in die obgenannte Streustrahlung umgewandelt wird.

Ein Teil der Energie wird also IMMER, bei jedem Aufprallwinkel, "verloren" gehen.

Edit: und zwar: je flacher der Aufprallwinkel, desto weniger Streustrahlung - je steiler, desto mehr.


Das sind meine unfachmännischen Überlegungen. Macht aber Spass!


[Beitrag von achim81 am 24. Okt 2005, 22:35 bearbeitet]
NochWenigerAhnung
Gesperrt
#4 erstellt: 25. Okt 2005, 09:17
früher oder später gibt das photon ja seine gesammte energie ab(wird vernichtet). allerdings kann es nicht seine gesammte energie an genau ein elektron abgeben. und ich darf mir das warum überlegen....hab jetzt noch 13 minuten zeit:(
mfg

edit: ne kleine hilfestellung (vielleicht, besser hoffentlich) sieht da ja jemand, was, was ich nicht sehe

scheiße....finde in keiner ascii tabelle n lambda:)
als: lambda= L

∆L = Lc (1-cos$)
∆L= L'- L (L'=wellenlänge gestreutes, L=wellenlänge eingestrahltes)
cos$ = Winkel zwischen eingestrahlt und gestreut


mein konkretes problem dabei ist jetzt, dass ein photon nie seine gesammte energie an ein elektron abgeben kann, aber trotzdem später seine gesammte energie verliert (vernichtet wird)
ich hab da auch schon meine probleme mit der aufgabenstellung. da steht ja nicht drin, dass das photon nicht am ersten elektron zerstört wird:(
dann würde ja als begründung die existenz von L' genügen (da ja L'eine energie besitzt)
allerdings kann ich aus der aufgabenstellung auch herauslesen, dass das photon noch mindestens das erste comptonelektron überlebt:(

vielleicht denke ich auch viel zu umständlich
ich glaube, der lösungsansatz wäre, nachzurechnen, was passiert, wenn L' keine energie besitzt, wie sowas der fall sein kann und warum das nicht sein kann
werd mich mal daran versuchen
trotzdem schon mal vielen dank
mfg

noch n edit: so: damit die energie der streustrahlung 0 ist, müsste doch die wellenlänge selbiger unendlich sein, oder?
mfg


[Beitrag von NochWenigerAhnung am 25. Okt 2005, 09:48 bearbeitet]
achim81
Stammgast
#5 erstellt: 25. Okt 2005, 13:26
Tja, tut mir leid, aber spätestens wo Gleichungen beginnen hört's bei mir auf. Bin halt ein (verwirrter) Theoretiker . Naja, bin halt auch von einer gaaanz anderen, da humanistischen, Fachrichtung (aber auf höchster Wissenschafts-Ebene verschmilzt eh alles miteinander ).

Mittlerweile käme aber auch jegliche Hilfestellung zu spät, wie Du geschrieben hast. Ist aber eine "geile" Sache, Physik; vielleicht schlage ich ja einen ganz anderen Weg ein und schreibe ich mich mal dort ein!

Das mit E=0 bei L=unendlich klingt irgendwie logisch, ja.

Schreib' mal die Lösung hier rein, das wäre interessant!

Edit: also ich kann mir nicht helfen, aber bei diesem Problem fallen mir immer wieder Billiardkugeln ein...und dort wird auch NIEMALS die gesamte Bewegungsenergie übertragen sondern ein Teil davon geht als Verformungs- und Erwärmungsenergie (<-- Letztere ist ja auch Strahlung!) verloren.

Das mit den Elektronen stelle ich mir so vor:

Das Photon fliegt auf ein Elektron zu, prallt auf, gibt einen Teil seiner Energie ab und ein Teil wird als Streustrahlung frei: würde die gesamte Energie des Photons dort aufgebraucht, hätte das Elektron trotzdem nicht die gesamte aufgenommen. Fliegt das Photon indes weiter, geschieht dasselbe ja auch wieder beim nächsten Elektron; Bei jedem noch so geringen Aufprall wird immer eine Streustrahlung verloren gehen. Geht dem Teilchen unterwegs das letzte Quant Saft aus, prallt es auch nicht mehr auf - Nirvana. Um die Gleichung zu meiner Theorie kümmern sich jetzt die Mathematiker...


[Beitrag von achim81 am 25. Okt 2005, 13:50 bearbeitet]
NochWenigerAhnung
Gesperrt
#6 erstellt: 26. Okt 2005, 08:25

achim81 schrieb:


Das Photon fliegt auf ein Elektron zu, prallt auf, gibt einen Teil seiner Energie ab und ein Teil wird als Streustrahlung frei: würde die gesamte Energie des Photons dort aufgebraucht, hätte das Elektron trotzdem nicht die gesamte aufgenommen. Fliegt das Photon indes weiter, geschieht dasselbe ja auch wieder beim nächsten Elektron; Bei jedem noch so geringen Aufprall wird immer eine Streustrahlung verloren gehen. Geht dem Teilchen unterwegs das letzte Quant Saft aus, prallt es auch nicht mehr auf - Nirvana. Um die Gleichung zu meiner Theorie kümmern sich jetzt die Mathematiker... :D



so ungefähr waren meine gedankengänge auch....nur das das wort aufprallen eventuell etwas fehl am platz ist:)

ich tippe meine lösung bei gelegenheit mal ab.

was ich echt faszinierend in diesem forum finde, ist, dass es tatsächlich läute gibt, die an solchen threads interesse zeigen. find ich echt geil!
ich glaube in nem autoforum wär mir das nicht passiert*fg*
mfg
achim81
Stammgast
#7 erstellt: 26. Okt 2005, 08:45
Och...man gewöhnt sich dran, sehr flexibel mit seinen Gedanken zu experimentieren...seit es die "Subjektive-Klangwahrnehmung" (="Voodoo") Sparte hier gibt.
NochWenigerAhnung
Gesperrt
#8 erstellt: 26. Okt 2005, 18:02
oke....weiter gehts. hab mehr zeit bekommen*fg*
also der richtige lösungsansatz ist eine kombination aus energie- und impulserhaltung. dabei kommt es zu einem widerspruch. werde das mal durchrechnen
danach werde ich über die heisenbergsche unschärferelation nachweisen, dass das gar kein widerspruch ist und mir den nobelpreis holen *hrhr*
mfg
Epsilon
Inventar
#9 erstellt: 26. Okt 2005, 23:12

NochWenigerAhnung schrieb:
danach werde ich über die heisenbergsche unschärferelation nachweisen, dass das gar kein widerspruch ist und mir den nobelpreis holen *hrhr*
mfg


Oh, mir blutet das Herz wenn solche Themen kommen und ich nicht mitdiskutieren kann, weil ich das Studium nach zwei Semestern geschmissen habe... Aber ich wünsche dir viel Glück und Erfolg bei diesem faszinierendem Fach, auch wenn ich dir nicht helfen kann
achim81
Stammgast
#10 erstellt: 27. Okt 2005, 00:55

Epsilon schrieb:

...
Oh, mir blutet das Herz wenn solche Themen kommen und ich nicht mitdiskutieren kann
...



Mir eigentlich auch - ich hatte aber soo ABGRUNDTIEF schlechte Noten in Mathe, dass ein Phyikstudium GAR nicht in Frage kam. Bin mit meinem jetzigen aber überaus zufrieden, ist keinesfalls bloss "zweite Wahl".

Nur ab und an überkommt mich die Lust an der Physik...vielleicht mache ich, wenn ich mal 50 bin, meinen 2. Doktor - in Physik.
NochWenigerAhnung
Gesperrt
#11 erstellt: 27. Okt 2005, 09:48
aber ich studiere doch gar nicht *fg*
ganz "normaler" leistungskurs bei uns an der schule:)
oke...ich muss zugeben, bei unserem lehrer steht wohl am ende des kurses nicht das abi sondern das staatsexamen:)

aber, du kannst sehr wohl mitdiskutieren! trau dich!
mfg
spletti
Neuling
#12 erstellt: 27. Nov 2005, 17:47
Hi!
Schreib morgen eine Kursarbeit über das Thema, ich schrieb dir jetzt hier die rechnerische Lösung hin!

Annahme : das Quant wird von dem ruhenden Elektron absorbiert.
Dannwird die Energie des Quants vollständig in Form von kinetischer Energie auf das Elektron übertragen.

I. Energiesatz : h*f = (me - me0)* c²
h*f = (1/√1-v²/c²) * me0 * c²
II. Impulssatz
h*f/c = me*v = me0/ √1-v²/c² * v
h*f = me0/√1-v²/c² *v*c

I in II

(1/√1-v²/c² - 1) meo * c² = meo * v * c / √1-v²/c²
1- √1-v²/c² = v/c
√1-v²/c² = 1- v/c
1- v²/c² = 1- 2*v/c + v²/c²
0 = - 2*v/c + 2* v²/c²
2* v/c * (v/c - 1) = 0
v=o oder v= c

v=0 ist nicht möglich, weil auf das Elektron Wkin übertragen wird, v= c ist ebenso für materielle Teilchen ( außer Photonen) nicht möglich.
Also führt die Annahme zu einem wiederspruch.
Das Quant kann nicht von einem freien ruhenden Elektron absorbiert werden!

So das wars, hoffe du kannst es verwenden!

edit: die zahl die er hier schreibt (√) soll eigentlich ne Wurzel darstellen, weiß nich warum er das nicht macht!


[Beitrag von spletti am 27. Nov 2005, 17:48 bearbeitet]
NochWenigerAhnung
Gesperrt
#13 erstellt: 29. Nov 2005, 11:07
vielen dank! jetzt haben wir ja die mzsterlösung....bekomme heute leider auch eine
mfg
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