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2.1.1.1. Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d << Teilchen d ~ Komplizierte Abhängigkeit von der Größe Himmelsblau.

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Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d << Teilchen d ~ Komplizierte Abhängigkeit von der Größe Himmelsblau.

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3 Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d << Teilchen d ~ Komplizierte Abhängigkeit von der Größe Himmelsblau d = Teilchendurchmesser m = Brechungsindex (Radarstreuung an Regentropfen) Steuung an Quasifreiem Elektron -> Compton Teilchen d / Geometrische Optik

4 Geometrischer Querschnitt Interferenzen: Wellenlänge verlgleichbar mit Streukörper

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7 Messgrössen Photoabsorbtion: Absorbtion Ionenezeugung Elektronenwinkel

8 Absorptionsspektren a)Absorbtionsspektren Wasserstoff Absorbtionsspektrum Wasserstoff Gas

9 Messung der Absorbtion

10 Messgrössen Photoabsorbtion: Absorbtion Ionenezeugung Elektronenwinkel

11 C 2 Unterschied

12 Wirkungsquerschnitt Wie wahrscheinlich ist Photoionisation???? -> Erinnerung: Konzept des Wirkungsquerschnittes

13 Was ist ein Wirkungsquerschnitt (totaler Querschnitt) Wirkungsquerschnitt: = (A+B) 2 Bei Teilchen kein Kontakt sondern Reichweite der Kraft und Wahrscheinlichkeit! (Bsp TORWART: a) Reichweite, b)Wahrscheinlichkeit) Gesucht! N reaktion = N projektil F target Flächendichte (Teilchen/cm 2 ) des Targets N projekti l

14 Was ist ein Wirkungsquerschnitt (totaler Querschnitt) Wirkungsquerschnitt: = (A+B) 2 Bei Teilchen kein Kontakt sondern Reichweite der Kraft und Wahrscheinlichkeit! (Bsp TORWART: a) Reichweite, b)Wahrscheinlichkeit) Gesucht! N reaktion = N projektil F target Flächendichte (Teilchen/cm 2 ) des Targets N projekti l Was ist die Größe des Photons?

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16 Wie setzt der Ionisationssquerschnitt ein?? Photonenenergie Wirkungsquerschnitt Ionisationsenergie Absorption – keine Ionen! ?

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18 h > E bind E e =h –E bind Photoionisations wirkungs querschnitt Photonenenergie 13.6 eV Wieso ist es schwieriger mit höher energetischen Photonen zu ionisieren??

19 Photoelectric effect: energy and momentum conservation example: h =99eV E e = h - E binding =75eV k e = kg m/sec k photon = h / c = kg m/sec nonrelativistic: photon momentum small ion or solid compensates electron momentum! (E ion =E e *m e /m ion ) h e-e- Photon cannot couple to a free electron, second particle needed!

20 Where do the momenta come from?? photon: No! acceleration: No! h e-e-

21 Proof: 1) high energy cross section 2) absorption edges

22 13.6 eV H He 6 * cm 2 Fläche Wasserstoffatom 8 * cm 2 Abfall mit 1/E 3.5

23 Neon L-Schale (n=2) Neon K-Schale (n=1) Ort

24 Gewebe: Wasser Knochen: Höheres Z -> Absorbiert besser Transmission durch 1cm Wasser

25 Wann wird das Photon absorbiert? Wie lange dauert es? Was ist der Mechanismus des Prozesses?

26 Messgrössen Photoabsorbtion: Absorbtion Ionenezeugung Elektronenenergie Elektronenwinkel Traditional Electron Spectrometer

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29 Cloud Chamber and its successors Crystal... Balls TPC s.... High energy Particles!

30 COLTRIMS: Cloud Chamber for Atomic Physics meV particles Nuclear Motion milli eV (less than thermal motion!) eV Energy (No Trace!) Electron Correlation Electron-Nuclear Coupling ( eV) Traditional Electron Spectrometer

31 COLTRIMS: A Cloud Chamber for eV Particles: Electric field Position sensitive multi-hit electron detector Time of flight & 2dim positions 3 dim momentum vector Time of Flight Position sensitive multi-hit ion detector

32 COLTRIMS: A Cloud Chamber for eV Particles: Electric field Position sensitive multi-hit electron detector Time of flight & 2dim positions 3 dim momentum vector Time of Flight Position sensitive multi-hit ion detector B-field + time dependent field + lenses

33 Localized Gas Target: precooled supersonic gas jet << 10 K

34 Localized Gas Target: precooled supersonic gas jet << 10 K

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36 Was beobachtete man: Elektronenenergie? Elektronenwinkelverteilung?

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38 h > E bind E e =h –E bind h > E bind E e = h –E bind -E exc 1 active electron2 active electrons Anregung nach n=2,3,4...


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