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Physik Glanzwinkel

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Bragg, DeBroglie, Elektron, Quantenphysik

 
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aralid21

aralid21 aktiv_icon

21:37 Uhr, 14.02.2015

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Hallo, ich hoffe, hier sind auch einige Physiker unter uns!

Folgenden Aufgabe:
Elektronen (W= 10keV) werden auf einen Einkristall geschossen (einfach-kubisches Gitter d=210pm). Bei welchen Glanzwinkeln treten Reflexionen auf?

Ich weiß, dass ich folgende Formel benutzen muss:

sin(α)=nλ2d
wobei n die Ordnung der Maxima ist.

Aber mir fehlt die Wellenlänge.. Wie kann ich sie brechnen?
Ich weiß, dass λ=hp gilt, aber den Impuls habe ich ja auch nicht. Der wäre dann ja wohl p=mev, aber da ich schon etwas aus dem Thema raus bin, weiß ich auch nicht, ob ich eine Möglichkeit habe, die Geschwindigkeit zu berechnen.

Wäre echt froh, wenn mir jemand helfen könnte

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ledum

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02:03 Uhr, 15.02.2015

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Hallo
aus Ekin =qU rechnest du v aus (relativistisch ), damit den Impuls ob du relativistisch rechnen musst kannst du erst überschlagen, wenn du weniger als 5%c rauskriegst kannst du klassisch rechnen
Gruß ledum
aralid21

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19:28 Uhr, 15.02.2015

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Okay, dann habe ich die Formel v=2Uqm

Aber was ist mein U? Und mein m? Und mein q?..
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abakus

abakus

19:34 Uhr, 15.02.2015

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Hallo,
du hast W=10keV, und die Ladung eines Elektrons ist e.
(Es gilt W=Q*U).
Spannung???
aralid21

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19:37 Uhr, 15.02.2015

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Okay, das mit e war mir eigentlich bewusst. Aber was gibt W mir eigentlich an?
Und oh ja, an die Formel habe ich gar nicht gedacht, danke

ALso habe ich dann
U=Wq=100001.60210-19=6.241022[V]

Habe den Rest jetzt auch problemlos rechnen können. Bei dem Winkel habe ich aber kein n angegeben, muss ich da rumprobieren?

Habe hier auch noch eine andere Aufgabe:
a) Welche deBroglie-Wellenlänge haben mit 500kV beschleunigte Protonen?
b) Warum haben gleich schnelle neutrale H-Atome (fast) die gleiche Wellenlänge?
c) Was gilt für He-Kerne in a) (Masse 4fach, Ladung doppelt)?

Bei a) hätte ich ja wieder dieselben Formeln für die Wellenlänge und somit auch für die Geschwindigkeit und den Impuls. Aber hier steht ja etwas von protonen.. Was ist denn jetzt mein q und mein m?

Bei den anderen beiden Teilaufgaben weiß ich gar nicht weiter. Wäre echt nett, wenn mir auch wer hierbei helfen könnte



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ledum

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00:49 Uhr, 16.02.2015

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Hallo
so ist es falsch es ist 1eV eine energie, nämlich die, die ein e hat, wenn es durch ein V fällt 1eV=1.6*10^-19 J deshalb v2=21041.610-199.110-31 J/kg das kommt in die Gegend von 10% von c also solltest du relativistisch rechnen
hier must du halt die Masse der Protonen einsetzen, da sie dieselbe ladung haben wie e haben sie die Energie 500keV
H Atome sind nur die masse von 1e mehr als Protonen
bei c eben mit 2e und m=4mp rechnen.

was meinst du mit n ? und was hast du für den Glanzwninkel raus?
Gruß ledum
aralid21

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15:34 Uhr, 16.02.2015

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Okay, aber wie rechne ich relativistisch? Ich finde in meiner Mappe nur die Formel: v=c1-(11+(qUmc2)2

Bei der ersten Aufgabe meine ich mit n die Ordnung der Maxima und als Winkel hatte ich mehrere.. man konnte ja viele Zahlen für n einsetzen und hat somit auch viele verschiedene Winkel.

Bei der zweiten Aufgabe habe ich jetzt bei a)λ=4.110-14 raus
Was du bei b) meinst verstehe ich nicht
bei c) habe ich für λ=0,0255m raus aber das kann doch nicht sein, oder?
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ledum

ledum aktiv_icon

12:47 Uhr, 17.02.2015

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Hallo
in deiner Formel für v sind die Klammern falsch, siehe www.didaktik.physik.uni-muenchen.de/elektronenbahnen/e-feld/Elektronenkanone/Relativistisch.php
wo du auch die Herleitung hast.
(du solltest v klassisch und rel. berechnen um zu sehen, ob es einen Unterschied macht!, oder erst klassisch und feststellen, ob man rel, rechnen muss)
wenn man von dem Glanzwinkel spricht, dann n=1, aber du kannst wenn du den für n=1 hast, die anderen ja leicht hinschreiben!
Wenn du alles für die e hast, machst du einfach in den anderen Teilen das selbe mit anderer Masse und bei He anderer Masse und Ladung.
denk dran, für die e hast du die Energie gegeben, für die p und He die Spannung.
was du bei b) nicht verstehst musst du genauer sagen, oder b einfach selbst beantworten
Gruß ledum
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