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1 Wellen-Teilchen-Dualismus Röntgenstrahlen Bremsstrahlung Charakteristische Strahlung Teilcheneigenschaften der Wellen Photoeffekt Compton-Effekt Welleneigenschaften.

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Präsentation zum Thema: "1 Wellen-Teilchen-Dualismus Röntgenstrahlen Bremsstrahlung Charakteristische Strahlung Teilcheneigenschaften der Wellen Photoeffekt Compton-Effekt Welleneigenschaften."—  Präsentation transkript:

1 1 Wellen-Teilchen-Dualismus Röntgenstrahlen Bremsstrahlung Charakteristische Strahlung Teilcheneigenschaften der Wellen Photoeffekt Compton-Effekt Welleneigenschaften der Teilchen Elektronenbeugung Neutronenbeugung Unschärferelation

2 2 Röntgenstrahlen W.C. Röntgen

3 3 Röntgenstrahlen Geheizte Kathode Anode Strahlen X Elektronen

4 4 Beugung der Röntgenstrahlen am Kristallgitter Max von Laue Laue-Bedingung für die Existenz des Beugungsmaximum:

5 5 Polarisation der Röntgenstrahlen 1. Kristall2. Kristall Primärstrahl I = I max I = 0 Strahlen X (Röntgenstrahlen) sind elektromagnetische Wellen, die sich im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit verbreiten n

6 6 Bremsstrahlung Elektronen werden auf der Anode abgebremst, die Energie wird als Röntgenstrahlung ausgestrahlt Elektronen Geheizte Kathode Anode Bremsstrahlung U1U1 U2U2 U3U3 U4U4 U5U5 Plancksches Strahlungsgesetz U 1 < U 2 < U 3 < U 4 < U 5

7 Charakteristische Röntgenstrahlung 7

8 8

9 9 Emission der Röntgenstrahlung und der Auger-Elektronen Energie h e-e- Charakteristische Röntgenstrahlung Auger-Elektron

10 10 Compton-Effekt Kristall Primärstrahl Spektrometer Änderung der Wellenlänge in der Abhängigkeit vom Streuwinkel

11 11 Compton-Effekt h < h mv Strahlen X können den Impuls der Elektronen ändern sie verhalten sich wie Teilchen

12 12 Elektronenstreuung am Doppelspalt Bild: quantenmechanisches Computerexperiment

13 13

14 14 Elektroneninterferenz-Experiment von Davisson und Germer

15 15 De Broglie-Wellen Plancksche Konstante:

16 16 De Broglie-Wellen Praktisches Beispiel – langsames Elektron Wellenlänge der Elektronen im Elektronenmikroskop Elektronen können sich wie Wellen verhalten

17 17

18 18 Wellen-Teilchen-Dualismus Klassische Physik - zwei Extreme WelleTeilchen m, Q, v, x

19 19 Wellen-Teilchen-Dualismus Mindestens zwei Wellen mit unterschiedlicher Frequenz Wellenpakete

20 20 Wellen-Teilchen-Dualismus klassische Welle klassisches Teilchen QM Materiewelle Position Frequenz- Spektrum Fourier-Transformation des Signals = Frequenz-Spektrum

21 21 Fourier-Transformationen … für verschiedene Wellenpakete

22 22 Unschärferelation ? Photon, p =h/ Elektron, p e = mv Vor dem Zusammenstoß Während des Zusammenstoßes Photon, p =? Elektron, p e mv + h/ Nach dem Zusammenstoß

23 23 Die Unschärferelation WellenpaketFrequenz-Spektrum Werner Heisenberg

24 24 Phasengeschwindigkeit einer Welle Gruppengeschwindigkeit eines Wellenpaketes k … Wellenvektor Phasengeschwindigkeit kann keine Information übertragen

25 25 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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