[Physik] Übungsaufgaben zu Wellen und Quanten

[MaxikingWolke22]

a)

E=h*f mit f=c/lda, mit lda= Wellenlänge

also E=h*c/lda

das ist die energie eines photons, E(ph).

Dann teilst du 100J/E(ph), und erhälst die Anzahl der Photonen in einem Lichtblitz von 100J.

Den Rest habe ich vergessen.

[eoc]

1a)
Da die Energieabgabe nur in vielen einzelnen Quanten genau dieser Energie erfolgt, muss die Gesamtenergie des Blitzes aus n Photonen bestehen.


1b) , Rest dürfte klar sein

Zwischenfrage: Die Einheit Elektronvolt kennst du bzw. kannst du verwenden?
2a) kurzwellige Grenze der Röntgenstrahlung existiert, weil ein einzelnes Elektron nicht mehr als seine Gesamtenergie eU an ein Photon abgeben kann. Diese Photonen haben dann auch die maximal mögliche Frequenz
Zweiter Teil ist etwas unklar formuliert, ich beschreib mal den Verlauf (von kleinen zu großen Wellenlängen):
Kurzwelliger Grenze, Antreffwahrscheinlichkeit steigt bis zum 1. Maximum (dessen Wellenlänge/Frequenz ist abhängig von der Beschleunigungsspannung) und verringert sich danach wieder. (Kontinuierliche Strahlung/Bremsstrahlung)
Als überlagernde Komponente kommt noch die charakteristische Strahlung dazu (materialabhängig und unabhängig von U) - bei bestimmten Wellenlängen haben die ankommenden Elektronen genug Energie, um an der Anode deren Elektronen aus unteren Orbitalen herauszuprügeln. Was sie mit Freude tun. Dann rücken (von 'oben') auf einen Schlag viele Elektronen je einen Zustand 'runter' und dabei wird ebenfalls Strahlung emittiert. Wenn ihr das nicht hattet, einfach vergessen. Habs mal versucht anschaulich zu beschreiben, auch wenn man sich sowas besser nicht zu bildlich vorstellt ^^

2b) Stichwort ist De-Broglie-Wellenlänge von Teilchen (hier Elektronen). Oben bereits benutzte Formel findet auch hier Anwendung als praktisch stehende Materiewellen. Dementsprechend ist (alles Folgende bei geringen Geschwindigkeiten nichtrelativistisch gerechnet) . Den Impuls erhälst du aus , wenn du dieses v danach in einsetzt. Das überlass ich mal dir, kannst dann nochmal nachfragen wenns Schwierigkeiten gibt beim Umstellen!

Hoffentlich ein wenig geholfen?