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Wellen-Teilchen-Dualismus
Röntgenstrahlen Bremsstrahlung Charakteristische Strahlung Teilcheneigenschaften der Wellen Photoeffekt Compton-Effekt Welleneigenschaften der Teilchen Elektronenbeugung Neutronenbeugung Unschärferelation
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Röntgenstrahlen W.C. Röntgen
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Röntgenstrahlen Geheizte Kathode Elektronen Strahlen X Anode
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Beugung der Röntgenstrahlen am Kristallgitter
Max von Laue Laue-Bedingung für die Existenz des Beugungsmaximum:
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Polarisation der Röntgenstrahlen
1. Kristall 2. Kristall Primärstrahl I = Imax I = 0 Strahlen X (Röntgenstrahlen) sind elektromagnetische Wellen, die sich im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit verbreiten n »
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Bremsstrahlung Elektronen werden auf der Anode abgebremst, die Energie wird als Röntgenstrahlung ausgestrahlt U5 Plancksches Strahlungsgesetz Geheizte Kathode Elektronen Anode U4 Bremsstrahlung U1 < U2 < U3 < U4 < U5 U3 U2 U1
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Charakteristische Röntgenstrahlung
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Charakteristische Röntgenstrahlung
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Charakteristische Röntgenstrahlung
Emission der Röntgenstrahlung und der Auger-Elektronen Energie Auger-Elektron e- Charakteristische Röntgenstrahlung h
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Compton-Effekt Kristall Primärstrahl Spektrometer Änderung der Wellenlänge in der Abhängigkeit vom Streuwinkel
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Compton-Effekt hn < hn mv
Strahlen X können den Impuls der Elektronen ändern sie verhalten sich wie Teilchen
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Elektronenstreuung am Doppelspalt
Bild: quantenmechanisches Computerexperiment
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Elektroneninterferenz-Experiment von Davisson und Germer
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De Broglie-Wellen Plancksche Konstante:
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De Broglie-Wellen Praktisches Beispiel – „langsames“ Elektron
Wellenlänge der Elektronen im Elektronenmikroskop Elektronen können sich wie Wellen verhalten
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Wellen-Teilchen-Dualismus
Klassische Physik - zwei Extreme Welle Teilchen m, Q, v, x
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Wellen-Teilchen-Dualismus
Mindestens zwei Wellen mit unterschiedlicher Frequenz Wellenpakete
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Wellen-Teilchen-Dualismus
QM Materiewelle klassische Welle klassisches Teilchen Position Frequenz- Spektrum Fourier-Transformation des Signals = Frequenz-Spektrum
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Fourier-Transformationen
… für verschiedene Wellenpakete
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Während des Zusammenstoßes
Unschärferelation Photon, p=? Photon, p=h/ ? Elektron, pe= mv Elektron, pe mv + h/ Während des Zusammenstoßes Vor dem Zusammenstoß Nach dem Zusammenstoß
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Die Unschärferelation
Werner Heisenberg Wellenpaket Frequenz-Spektrum
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Phasengeschwindigkeit einer Welle
Gruppengeschwindigkeit eines Wellenpaketes k … Wellenvektor Phasengeschwindigkeit kann keine Information übertragen
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Größe des Wasserstoffatoms
Das Elektron befindet sich innerhalb einer Kugel mit dem Radius r r r Es können alle Impulse zwischen 0 und p vorkommen p p p.r p.r ħ p = ħ/r
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