Übungen zur Physik für Informatiker WS 2002/03und Technomathematiker II16.01.03Aufgabenblatt 6

Übungen zur Physik für Informatiker WS 2002/03

und Technomathematiker II 16.01.03

Aufgabenblatt 6

Aufgabe 26

Ein Photon der Wellenlänge λ = 2 · 10

m stößt mit einem ruhenden, freien Elektron. Das Photon wird um 180° gestreut und besitzt nach der Streuung die Wellenlänge λ'.

a) Berechnen Sie den Impuls p des Elektrons und seine kinetische Energie W nach dem Stoß.

b) Wie groß ist die Wellenlänge λ' des Photons nach dem Stoß?

Aufgabe 27

Die Grenzwellenlänge in reinem Cäsium, d.h. die maximal mögliche Wellenlänge, für die noch Photoeffekt möglich ist, beträgt λ

= 600 nm.

a) Wie groß ist die Ablösearbeit eines Elektrons in eV?

b) Wie groß ist die maximale Austrittsgeschwindigkeit der Elektronen aus dem Metall, wenn das einfallende monochromatische Licht die Wellenlänge λ = 550 nm besitzt?

Aufgabe 28

a) Wie groß darf die Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung höchstens sein, damit die Bildung von Elektron-Positron-Paaren möglich ist?

b) Warum kann diese Paarbildung nicht im Vakuum geschehen?

c) Wie groß ist die elektrische Spannung U, die an eine Röntgenröhre mindestens gelegt werden muss, um Photonen zu erzeugen, deren Energie gleich der Ruhemasse des Elektrons ist?

Aufgabe 29

Ein Photon und ein Elektron haben eine kinetische Energie von 1 eV. Wie groß sind die ent- sprechenden Wellenlängen?

Aufgabe 30

a) Elektronen werden mit der Spannung U = 10

V in einer Röntgenröhre beschleunigt und erzeugen beim Aufprall auf die Anode Röntgenbremsstrahlung. Berechnen Sie die kleinste Wellenlänge der Strahlung.

b) Wie kann man die Wellenlänge von Elektronen und Röntgenstrahlung messen?