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Zerfallsgesetz, Zerfallskonstante und Halbwertszeit
- Für den Bestand \(N\) der zum Zeitpunkt \(t\) noch nicht zerfallenden Atomkerne gilt \(N(t) = {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\) mit der Zerfallskonstanten \(\lambda\).
- Für die Aktivität \(A\) zum Zeitpunkt \(t\) gilt \(A(t) = {A_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}} = \lambda \cdot {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\).
- Die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) ist die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven Präparats halbiert.
- Zwischen der Zerfallskonstanten \(\lambda\) und der Halbwertszeit \({T_{1/2}}\) besteht der Zusammenhang \(\lambda = \frac{{\ln \left( 2 \right)}}{{{T_{1/2}}}}\).
- Für den Bestand \(N\) der zum Zeitpunkt \(t\) noch nicht zerfallenden Atomkerne gilt \(N(t) = {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\) mit der Zerfallskonstanten \(\lambda\).
- Für die Aktivität \(A\) zum Zeitpunkt \(t\) gilt \(A(t) = {A_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}} = \lambda \cdot {N_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}}\).
- Die Halbwertszeit \(T_{1/2}\) ist die Zeitspanne, in der sich die Anzahl der nicht zerfallenen Atomkerne eines radioaktiven Präparats halbiert.
- Zwischen der Zerfallskonstanten \(\lambda\) und der Halbwertszeit \({T_{1/2}}\) besteht der Zusammenhang \(\lambda = \frac{{\ln \left( 2 \right)}}{{{T_{1/2}}}}\).
Beta-Plus-Zerfall von Natrium 22
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Na-22Natrium 22 (Na-22) ist ein radioaktives Natriumisotop, das mit einer Halbwertszeit von…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Zerfallsschema von Na-22Natrium 22 (Na-22) ist ein radioaktives Natriumisotop, das mit einer Halbwertszeit von…
Zur AufgabeEC-Prozess bei Kalium 40
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 EC-Zerfallsschema von K-40Kalium 40 (K-40) ist ein radioaktives Kaliumisotop, das in \(10{,}72\%\) aller Fälle…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 EC-Zerfallsschema von K-40Kalium 40 (K-40) ist ein radioaktives Kaliumisotop, das in \(10{,}72\%\) aller Fälle…
Zur AufgabeExperiment von BUCHERER (Abitur BY 2021 Ph 11-1 A1)
Joachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze der VersuchsanordnungMit der abgebildeten evakuierten Anordnung (Abb. 1) wird die Ablenkung von Elektronen…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Abb. 1 Skizze der VersuchsanordnungMit der abgebildeten evakuierten Anordnung (Abb. 1) wird die Ablenkung von Elektronen…
Zur AufgabeNobelpreis 1921 für die Deutung des Photoeffekts (Abitur BY 2021 Ph 12-1 A1)
Für seine 1905 veröffentliche Deutung des Photoeffektes wurde Albert Einstein mit dem Nobelpreis für das Jahr 1921 ausgezeichnet. Bereits Ende des 19.…
Zur AufgabeFür seine 1905 veröffentliche Deutung des Photoeffektes wurde Albert Einstein mit dem Nobelpreis für das Jahr 1921 ausgezeichnet. Bereits Ende des 19.…
Zur AufgabeAltersbestimmung mit der Radiokarbonmethode (Abitur BY 2021 Ph 12-1 A2)
Zur Altersbestimmung organischer Materialien eignet sich häufig die Radiokarbonmethode (\(^{14}\rm{C}\) - Methode). Das hierzu genutzte…
Zur AufgabeZur Altersbestimmung organischer Materialien eignet sich häufig die Radiokarbonmethode (\(^{14}\rm{C}\) - Methode). Das hierzu genutzte…
Zur AufgabeEigenschaften von Quantenobjekten (Abitur BY 2021 Ph 12-2 A1)
Quanteneigenschaften von Elektronen können mithilfe der Elektronenbeugungsröhre nachgewiesen werden. …
Zur AufgabeQuanteneigenschaften von Elektronen können mithilfe der Elektronenbeugungsröhre nachgewiesen werden. …
Zur AufgabeRadioaktive Substanzen im Tabakrauch (Abitur BY 2021 Ph 12-2 A2)
Neben einer Vielzahl von toxischen chemischen Substanzen enthält Tabak auch radioaktive Stoffe, die beim Rauchen inkorporiert werden. Einen großen…
Zur AufgabeNeben einer Vielzahl von toxischen chemischen Substanzen enthält Tabak auch radioaktive Stoffe, die beim Rauchen inkorporiert werden. Einen großen…
Zur AufgabeDOPPLER-Effekt bei bewegtem Empfänger (IBE der FU Berlin)
- Demonstration des DOPPLER-Effektes bei einem bewegten Empfänger.
- Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft.
- Demonstration des DOPPLER-Effektes bei einem bewegten Empfänger.
- Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft.
DOPPLER-Effekt bei bewegtem Sender (IBE der FU Berlin)
- Demonstration des DOPPLER-Effektes bei einem bewegten Sender.
- Bestätigung der entsprechenden Formel für die Frequenzveränderung.
- Demonstration des DOPPLER-Effektes bei einem bewegten Sender.
- Bestätigung der entsprechenden Formel für die Frequenzveränderung.
Interferenzfähigkeit von Photonen im Quantenradierer
Quantenobjekte besitzen sowohl Welleneigenschaften wie Interferenzfähigkeit, als auch Teilcheneigenschaften wie Unteilbarkeit. Dies kann am Mach-Zehnder-Interferometer verdeutlicht werden:
- Ob im Interferometer Interferenz auftritt, hängt davon ab, ob der Lichtweg eines Photons eindeutig bestimmbar ist.
- Wenn einem Photon im Interferometer ein eindeutiger Weg zugeordnet werden kann, tritt keine Interferenz auf.
- Wenn einem Photon im Interferometer mehrere Wege zugeordnet werden können, tritt Interferenz auf.
- Die Zuordnung von Lichtwegen kann auch hinter dem Interferometer noch rückgängig gemacht werden ("Quantenradierer")
Quantenobjekte besitzen sowohl Welleneigenschaften wie Interferenzfähigkeit, als auch Teilcheneigenschaften wie Unteilbarkeit. Dies kann am Mach-Zehnder-Interferometer verdeutlicht werden:
- Ob im Interferometer Interferenz auftritt, hängt davon ab, ob der Lichtweg eines Photons eindeutig bestimmbar ist.
- Wenn einem Photon im Interferometer ein eindeutiger Weg zugeordnet werden kann, tritt keine Interferenz auf.
- Wenn einem Photon im Interferometer mehrere Wege zugeordnet werden können, tritt Interferenz auf.
- Die Zuordnung von Lichtwegen kann auch hinter dem Interferometer noch rückgängig gemacht werden ("Quantenradierer")
Versuche von HALLWACHS mit dem Strommesser
- Der Versuch zeigt den prinzipiellen Photoeffekt sowie die Abhängigkeit des Elektronenaustritts von Frequenz und Intensität des Lichts anhand der Messung der Stromstärke im Stromkreis
- Der Versuch zeigt den prinzipiellen Photoeffekt sowie die Abhängigkeit des Elektronenaustritts von Frequenz und Intensität des Lichts anhand der Messung der Stromstärke im Stromkreis
COMPTON-Teleskop (Abitur BY 2011 LK A3-1)
Das COMPTON-Teleskop dient zur Beobachtung von astronomischen Objekten, die Gammastrahlung mit Quantenenergien in der Größenordnung einiger…
Zur AufgabeDas COMPTON-Teleskop dient zur Beobachtung von astronomischen Objekten, die Gammastrahlung mit Quantenenergien in der Größenordnung einiger…
Zur AufgabeCOMPTON-Effekt - Formelumstellung
a) Bei einem COMPTON-Prozess an ruhenden Elektronen beträgt die Wellenlänge der einfallenden Strahlung…
Zur Aufgabea) Bei einem COMPTON-Prozess an ruhenden Elektronen beträgt die Wellenlänge der einfallenden Strahlung…
Zur AufgabeCOMPTON-Streuung von ionisierender Strahlung
\(\gamma\)-Quanten radioaktiver Präparate rufen ebenso den COMPTON-Effekt hervor wie RÖNTGEN-Quanten. \(\rm{Ba}-137\) emittiert beim radioaktiven…
Zur Aufgabe\(\gamma\)-Quanten radioaktiver Präparate rufen ebenso den COMPTON-Effekt hervor wie RÖNTGEN-Quanten. \(\rm{Ba}-137\) emittiert beim radioaktiven…
Zur AufgabeMaximale Wellenlängenänderung beim COMPTON-Effekt
Der COMPTON-Effekt beschreibt die Wellenlängenänderung von Strahlung bei der Streuung an quasifreien Elektronen. …
Zur AufgabeDer COMPTON-Effekt beschreibt die Wellenlängenänderung von Strahlung bei der Streuung an quasifreien Elektronen. …
Zur AufgabeEnergiebetrachtungen beim COMPTON-Effekt
RÖNTGEN-Strahlung der Wellenlänge \(\lambda = 1{,}00 \cdot 10^{-10}\,\rm{m}\) wird an den quasifreien, als ruhend angenommenen Elektronen in einem…
Zur AufgabeRÖNTGEN-Strahlung der Wellenlänge \(\lambda = 1{,}00 \cdot 10^{-10}\,\rm{m}\) wird an den quasifreien, als ruhend angenommenen Elektronen in einem…
Zur AufgabeVersuche von GRANGIER, ROGER und ASPECT
- Nachweis der Unteilbarkeit von Photonen
- Nachweis der Interferenz von Einzelphotonen hinter einem Doppelspalt
- Nachweis der Unteilbarkeit von Photonen
- Nachweis der Interferenz von Einzelphotonen hinter einem Doppelspalt
Doppelspaltversuch mit Einzelphotonen (Simulation)
- Demonstration von Beugung und Interferenz von Einzelphotonen hinter einem Doppelspalt
- Demonstration von Beugung und Interferenz von Einzelphotonen hinter einem Doppelspalt
Bestimmung der Halbwertszeit von \({}^{137\rm{m}}{\rm{Ba}}\) (IBE der FU Berlin/QUA-LiS NRW)
- Bestimmung der Halbwertszeit von \({}^{137\rm{m}}{\rm{Ba}}\)
Kernspaltung von Uran-235 durch Neutronenbeschuss
Wird Uran-235 mit langsamen Neutronen beschossen, so kann das dazu führen, dass das Neutron vom Kern eingefangen wird und dadurch Uran-236 entsteht.…
Zur AufgabeWird Uran-235 mit langsamen Neutronen beschossen, so kann das dazu führen, dass das Neutron vom Kern eingefangen wird und dadurch Uran-236 entsteht.…
Zur AufgabeKernfusion von Deuterium und Tritium
Ein Wasserstoff-2-Kern (Deuteron) kann mit dem Kern des instabilen Wasserstoffisotops Tritium (Wasserstoff-3) fusioniert werden. Dabei entsteht…
Zur AufgabeEin Wasserstoff-2-Kern (Deuteron) kann mit dem Kern des instabilen Wasserstoffisotops Tritium (Wasserstoff-3) fusioniert werden. Dabei entsteht…
Zur AufgabeAlpha-Zerfall von Polonium-210
Polonium-210 (Po-210) ist ein radioaktives Poloniumisotop, das mit einer Halbwertszeit von \(138{,}4\,\rm{d}\) zerfällt. Die Messung von \(\alpha\)-…
Zur AufgabePolonium-210 (Po-210) ist ein radioaktives Poloniumisotop, das mit einer Halbwertszeit von \(138{,}4\,\rm{d}\) zerfällt. Die Messung von \(\alpha\)-…
Zur AufgabeBeta-Minus-Zerfall von Rhenium-187
Rhenium-187 (Re-187) ist ein radioaktives Rheniumisotop, das mit einer Halbwertszeit von etwas mehr als \(4 \cdot 10^{10}\,\rm{a}\) zerfällt. Die…
Zur AufgabeRhenium-187 (Re-187) ist ein radioaktives Rheniumisotop, das mit einer Halbwertszeit von etwas mehr als \(4 \cdot 10^{10}\,\rm{a}\) zerfällt. Die…
Zur AufgabeBeta-Plus-Zerfall von Natrium-22
Natrium-22 (Na-22) ist ein radioaktives Natriumisotop, das mit einer Halbwertszeit von \(2{,}6\,\rm{a}\) zerfällt. Die Messung von \(\beta^+\)- und…
Zur AufgabeNatrium-22 (Na-22) ist ein radioaktives Natriumisotop, das mit einer Halbwertszeit von \(2{,}6\,\rm{a}\) zerfällt. Die Messung von \(\beta^+\)- und…
Zur AufgabeEC-Prozess von Kalium-40
Kalium-40 (K-40) ist ein künstlich hergestelltes radioaktives Kaliumisotop, das in \(0{,}05\%\) aller Fälle mit einer Halbwertszeit von \(1{,}248…
Zur AufgabeKalium-40 (K-40) ist ein künstlich hergestelltes radioaktives Kaliumisotop, das in \(0{,}05\%\) aller Fälle mit einer Halbwertszeit von \(1{,}248…
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