Aufgabe zum Compton-Effekt


Aufgabe: Ein Photon der Wellenlänge 2,5 E-11 m treffe auf ein ruhendes Elektron.
a) Berechnen Sie den Impuls des Photons vor dem Stoß.
b) Berechnen Sie die Compton-Wellenlänge des Elektrons.
c) Welche Werte kann die Wellenlänge des Photons nach dem Stoß minimal und maximal annehmen? Welche Geschwindigkeit hätte dann das Elektron?
d) Berechnen Sie die Wellenlängenänderung und den neuen Impuls des Photons für die Winkel zwischen 0° und 180° un Schritten von 30°. Zeichnen Sie ein Impulsdiagramm mit allen Impulsen.
e) Bestimmen Sie durch grafische Konstruktion den Betrag und die Richtung des Impulses des Elektrons nach dem Stoß. Tragen Sie diese zusätzlich in die Grafik aus c) ein.
f) Leiten Sie ein rechnerisches Verfahren für e) her und vergleichen Sie die hierbei berechneten Werte mit ihren grafisch ermittelten Werten. Hinweis: Da es sich nicht um ein rechtwinkliges Dreieck handelt, müssen Cosinus- und Sinussatz angewandt werden.


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