Kosmische Gammastrahlung
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Exercise:
Als kosmische Gammastrahlung bezeichnet man die elektromagnetische Strahlung im Weltall mit Energien ab ca. EminO. Die höchsten Energien übersteigen EmaxO. abcliste abc Welchen Wellenlängenbereich umfasst die kosmische Gammastrahlung? abc Wie viele Wasserstoffatome kann ein Gammaquant mit einer Energie von EO ionisieren? Wie ändert sich seine Wellenlänge durch die Ionisation von einer Milliarde Wasserstoffatome? abcliste
Solution:
abcliste abc Die Wellenlänge hängt mit der Energie der Röntgenquanten wie folgt zusammen: E_gamma h f frach clambda Longrightarrow lambda lamaxF Für die minimale Energie erhält man ssclambdamax frachcEmin lamax resultlamaxP- und für die maximale Energie ssclambdamin frachcEmax lamin resultlaminP- Der Wellenlängenbereich für die kosmische Gammastrahlung umfasst also den Wellenlängenbereich von ca. laminP- bis lamaxP-. abc Die Ionisierungsenergie für ein Wasserstoffatom beträgt sscEion EI Ein Gammaquant mit Energie EO kann folglich N nF fracEEI resultnS Wasserstoffatome ionisieren. Die Energie eines Gammaquants nach sscNion Ionisationen beträgt E'_gamma E_gamma-sscNion sscEion Seine neue Wellelänge beträgt lambda' frachcE'_gamma frachcE_gammafrac-fracsscNionsscEionE_gamma lambdafracE_gammaE_gamma-sscNionsscEion Die Wellenlänge ändert sich folglich um Deltalambda lambda'-lambda frachcE_gammafracsscNionsscEionE_gamma-sscNionsscEion dlaF frachcEfracNtimesEIE-NtimesEI resultdlaS abcliste
Als kosmische Gammastrahlung bezeichnet man die elektromagnetische Strahlung im Weltall mit Energien ab ca. EminO. Die höchsten Energien übersteigen EmaxO. abcliste abc Welchen Wellenlängenbereich umfasst die kosmische Gammastrahlung? abc Wie viele Wasserstoffatome kann ein Gammaquant mit einer Energie von EO ionisieren? Wie ändert sich seine Wellenlänge durch die Ionisation von einer Milliarde Wasserstoffatome? abcliste
Solution:
abcliste abc Die Wellenlänge hängt mit der Energie der Röntgenquanten wie folgt zusammen: E_gamma h f frach clambda Longrightarrow lambda lamaxF Für die minimale Energie erhält man ssclambdamax frachcEmin lamax resultlamaxP- und für die maximale Energie ssclambdamin frachcEmax lamin resultlaminP- Der Wellenlängenbereich für die kosmische Gammastrahlung umfasst also den Wellenlängenbereich von ca. laminP- bis lamaxP-. abc Die Ionisierungsenergie für ein Wasserstoffatom beträgt sscEion EI Ein Gammaquant mit Energie EO kann folglich N nF fracEEI resultnS Wasserstoffatome ionisieren. Die Energie eines Gammaquants nach sscNion Ionisationen beträgt E'_gamma E_gamma-sscNion sscEion Seine neue Wellelänge beträgt lambda' frachcE'_gamma frachcE_gammafrac-fracsscNionsscEionE_gamma lambdafracE_gammaE_gamma-sscNionsscEion Die Wellenlänge ändert sich folglich um Deltalambda lambda'-lambda frachcE_gammafracsscNionsscEionE_gamma-sscNionsscEion dlaF frachcEfracNtimesEIE-NtimesEI resultdlaS abcliste