Physik Forum

[Since1899]

Hi,wir schreiben am Donnerstag eine Klausur in Physik Thema Kernphysik.Wir haben dazu verschiedene Aufgaben gemacht nur leider hab ich im Nachhinein gemerkt,dass ich doch nicht alle verstanden habe. Vielleicht kann hier mir ja einer weiterhelfen.

Aufgabe 1:
Bei der Untersuchung einer beta-Strahlung eines Radiumpräparates in einem Magnetfeld des Flussdichte B=2,25*10^-2 T ergibt sich eine Verschiebung des Maximums der Impulsrate um 20°. Die unter diesem Winkel registrierten beta-Teilchen bewegen sich auf einer Kreisbahn mit dem Radius r= 11,7cm.
Berechnen sie die Geschwindigkeit der beta-Teilchen

Aufgabe 2:
Indem man die beta-Teilchen eines radioaktiven Präparates einen schmalen Spalt durchlaufen läst,in dem ein elekr. Feld und ein dazu senkrechtes magn. Feld bestehen,kann man beta-Teilchen einer bestimmten Geschwindigkeit ausfiltern.Zur Erzeugung des elektr. Feldes wird eine Spannung von U=2.8kV an zwei Platten mit einem Abstand von d=0,9 mm gelegt.Senkrecht zum elektr. Feld besteht ein Magnetfeld von B=0,011 T
Welchen Radius hat eine Kreisbahn,auf der sich die ausgefilterten beta-Teilchen in einem weiteren Magnetfeld mit der Flussdichte B= 0,036 T bewegen?

Bei beiden Aufgaben soll man allerdings die relativistische Massenveränderlichkeit berücksichtigen.


Aufgabe 3

Durch Streuversuche mit hochenergetischen Elektronen wurde die Ladungsverteilung in Atomkernen untersucht.Dabei ergaben sich als Radien für die Kerne die Werte:
r(HE) = 3*10 ^-15m
r(O)=4,6*10^15m
(es stehen noch mehr Werte dort,aber es geht ja nur ums Verständnis)
a)Untersuchen Sie,ob der Radius der Kerne proportional zur dritten Wurzel aus der Massenzahl ist.
->Hierzu versteh ich nicht,was proportional sein soll.Wenn man die dritte Wurzel aus 4,003 zieht(Masse Helium) kommt man auf 1,58,aber was hat das mit dem Radius des Kernes zu tun?
b)Bestimmen Sie nach der Gleichung r=r0*A^1/3

Aufgabe 4:

Welche anderen Prozesse außer der Ionisation können für den Energieverlust der alpha-Teilchen beim Durchgang durch die Luft verantwortlich sein?

Wäre cool,wenn jemand bei den Aufgaben helfen kann,vor allem bei den ersten drei.
Ich habe von den Aufgaben eigentlich wirklich keine Ahnung,von daher ist es auch mit einem Ansatz schwer.

[sniper@support]

Aufgabe 1:
### Gegeben/Werte ###
Q = e = 1,6 * 10^-19 C
B = 2,25*10^-2 T
r = 0,117 m
m0 = 9,1*10^-31 kg

### Formelumformung ###
F(Lorentz) = F(Zentripetalkraft)
Q*v*B = m*v²/r ; m = m0 * (1/ (1-v²/c²) )
==>
v = 2te Wurzel ( (Q²*B²*r²) / (m0² + Q²*B²*r²/c²) )

### (Einsetzen und) Ergebnis ###
v = 2,52*10^8 m/s