Quantenphysik: Der Compton-Effekt - wo liegt mein Denkfehler?

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hc/l - hc/l' ist nicht das Gleiche wie hc/dl.

Vergleiche dazu zum Beispiel die Additionsregel für Widerstände in der Parallelschaltung: Da gilt auch

1/R_ges = 1/R1 + 1/R2 ist nicht das Gleiche wie 1/(R1+R2)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik
carbonpilot01 
Fragesteller
 21.11.2018, 20:42

Hallo PhotonX,

erstmal vielen Dank für Deine Antwort, die ich soweit nachvollziehen kann. Ich war so in der Physik vertieft, dass ich die einfachen Grundlagen der Bruchrechnung vergessen habe… :D

Für EElektron = (h*c)/(1,24*10^-12 m) – (h*c)/(2,43*10^-12 m) erhalte ich 489.649 Ev, also auch nicht das Ergebnis in der Musterlösung (510.998 eV).

Grüße carbonpilot01

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PhotonX  21.11.2018, 21:42
@carbonpilot01

Ist denn bei dir der Punkt in beiden Fällen das Trennzeichen zwischen Tausender- und Zehntausenderstelle?

Das Ergebnis der Musterlösung ist übrigens in sehr guter Genauigkeit die Ruheenergie eines Elektrons. Ist denn nach der kinetischen Energie oder nach der Gesamtenergie (inklusive Ruheenergie) gefragt?

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carbonpilot01 
Fragesteller
 22.11.2018, 18:30
@PhotonX

Hallo Photon X,

entschuldige meine sehr lange Antwortzeit.

Der Punkt ist das Trennzeichen zwischen Hunderter- und Tausenderstelle, alle drei Ziffern von rechts aus gezählt wird doch zur besseren Lesbarkeit ein Punkt gesetzt?

Lies Dir bitte zur genauen Aufgabenstellung nochmal oben die komplette Fragestellung durch, aber die zu beantwortende Fragestellung lautet: Wie viel Energie hat das Photon auf das Elektron übertragen?

Was genau in der Musterlösung steht (Rechnung), ist auch oben mit Bleistift zu erkennen, ich kann diese Rechnung nur für diese Fragestellung nicht nachvollziehen.

Grüße carbonpilot01

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PhotonX  22.11.2018, 18:51
@carbonpilot01

Ich würde mal ganz frech behaupten, dass die Musterlösung falsch ist, die Abweichung ist aber im einstelligen Prozentbereich.

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carbonpilot01 
Fragesteller
 22.11.2018, 20:36
@PhotonX

Danke für Deinen Kommentar, das habe ich mir auch schon gedacht. Naja, eine Seltenheit wäre es bei unserem zweitklassigen Lösungsbuch nicht... :D

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Nach meiner Überlegung müsste die Energiezunahme des Elektrons bei der Kollision mit dem Photon gleich sein, wie die Differenz der eingestrahlten Photonenenergie von 1 * 10⁻⁶ eV und der Energie der gestreuten Comptonstrahlung von 511064 eV = 488936 eV.

Ich sehe nicht, wie das Prinzip von der Erhaltung der Energie sonst eingehalten werden könnte. Aber das nur einmal so als Denkanstoss. Meine letzten Physikvorlesungen waren in den Siebzigern.

carbonpilot01 
Fragesteller
 22.11.2018, 18:36

Hallo Picus48,

erstmal vielen Dank für Deine Antwort!

Du hast also so gerechnet, wie ich unter den Kommentaren der Antwort von PhotonX? Der Unterschied zwischen deinem Ergebnis (488936 eV) und meinem Ergebnis (489649 eV) kommt also nur durch Rundungsfehler zustande?

Grüße carbonpilot01

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Picus48  22.11.2018, 19:54
@carbonpilot01

Ja sicher, der Quotient der Ergebnisse ist ja nur etwa 0,998. Die Abweichung kommt schon zustande, wenn man bei der Comptonwellenlänge des Elektrons mit ein paar Nachkommastellen mehr rechnet.

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carbonpilot01 
Fragesteller
 22.11.2018, 20:40
@Picus48

Alles klar, dann hat es sich geklärt! Danke nochmals.

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1 keV nur? Der Ionisationsprozess liegt doch immer zwischen 100 keV und 10 keV - oder nicht? Lösungsbuch-Fehler? o_O Ich wäre auch eher so bei 520942 anstatt 510998 eV.
Außerdem gibt es doch einen Unterschied zwischen hc/dl und hc/l ... *grübel

carbonpilot01 
Fragesteller
 21.11.2018, 20:44

Hallo PeterP58,

ich kann Deine Antwort nicht ganz nachvollziehen, da wir uns im Bereich von über 100 keV befinden und weiß auch nicht, wie Du auf 520942 eV kommst.

Grüße carbonpilot01

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