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Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissen­schaft­liche Fakultät - Experimentelle Elementarteilchenphysik

Versuch "Compton-Effekt" im Fortgeschrittenen-Praktikum

Betreuer

Dr. Janet Dietrich, janet.dietrich@physik.hu-berlin.de, Raum 2'409

Buchung von Versuchsterminen nur über das Buchungssystem Kleinstein – keine Terminvergabe per E-Mail.

Voraussetzung für die Teilnahme sind Kenntnisse in Kern- und Teilchenphysik sowie Festkörperphysik. Bitte beachten Sie auch unbedingt die unten angegebene Literatur. Der Versuch kann nur durchgeführt werden wenn Sie sich mit den weiter unten genannten Themen vertraut gemacht haben und dies im Vortestat nachweisen können.

Hinweise

Voraussetzung für den Versuch ''Compton-Effekt'' ist, dass man vom Leiter des Fortgeschrittenen-Praktikums bzw. dem Betreuer über den Umgang mit radioaktiven Quellen belehrt worden ist. Der Versuch findet im Raum 2'203 statt, fängt aber in der Regel im Büro des Betreuers an.

Bitte setzen Sie sich einige Zeit vor dem angesetzten Versuchstag mit Ihrem Betreuer per E-Mail in Verbindung, um den genauen Treffpunkt zu vereinbaren.

Der Versuch setzt ferner Vertrautheit mit Themen voraus, die gewöhnlich in der Vorlesung Struktur der Materie C behandelt werden. Dazu gehören:

  1. Wechselwirkung von Photonen mit Materie
    Welche Wechselwirkungen kommen überhaupt vor? Welche sind in diesem Versuch wichtig?

  2. Funktionsweise von Szintillatormaterialien und Photomultipliern
    Warum brauchen wir ein Szintillator und ein Photomultiplier? Welche Sorten von Szintillatoren gibt es?

  3. Relativistische Kinematik

  4. Definition und Messung von Wirkungsquerschnitten. Klein-Nishina-Formel

  5. Compton-Streuung, Thomson-Streuung

  6. Radioaktive Quellen.
    Welche Quellen werden im Versuch benutzt? Was für radioaktive Zerfälle passieren?
     

Literaturhinweise:

- Glenn F. Knoll "Radiation detection and measurement", Wiley (Kapitel 10 davon finden Sie hier, aber Sie brauchen auch andrere Kapitel).
- W.R. Leo: "Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments", Springer-Verlag
- C. Grupen: "Teilchendetektoren", Wissenschaftsverlag
- J.R. Taylor: "An Introduction to Error Analysis", University Science Books

Sie könnten natürlich andere Bücher mit ähnlichem Inhalt benutzen.

 

Hinweise:

Aufgrund der Messzeiten von ca. 30-90 Minuten können Sie mit der ersten Auswertung der Ergebnisse bereits während des Versuches beginnen.

Bringen Sie bitte einen USB-Stick mit, um die aufgezeichneten Spektren auf Ihren Computer zu übertragen.

 

Materialien und Protokoll

Die Versuchsanleitung liegt als PDF und Postscript vor.

Beachten Sie auch die Programme zur Berechnung der Aktivität der Quellen und zum Einlesen der Daten in Root.  

Bitte schicken Sie Ihre am Versuchstag aufgenommenen Daten per E-Mail an Ihren Betreuer und auch eine Version Ihres Versuchsprotokolls, unbedingt als PDF.