Prüfungsfragen:Kernphysik

Kanngießer

Kerndaten

Äußere Eigenschaften eines Kerns -> Kernradius, Masse, Dichte (Größenordnungen)

Rutherfordscher Steuversuch

Wie misst man Radius -> Streuexperimente (Rutherford erklärt) Was ist der differentielle Wirkungsquerschnitt? Was ist das für eine Größe? ->statistisch Abschätzung des Kernradius über kritischen Winkel, bei dem Abweichung vom Rutherfordstreuquerschnitt vorliegt. Was für eine Streuung liegt vor?-> elastische Streuung Was verändert sich bei inelastischer Streuung?->Energieübertrag an Target.

Hofstädter Experiment

Was ändert sich bei Hofstädter Experiment? -> Wellenmechanische Beschreibung des Streuproblems. Was wird gemessen?-> Ladungsverteilung. Wie sehen Ladungsverteilungen (Protonverteilung) aus? Wie sieht Neutronverteilung aus? -> Wood-Saxon Form aufmalen. Bei Protonen mit Anstieg beim Rand des Kerns. Was ergibt sich für den Wirkungsquerschnitt für ein Bild-> Bild mit Beugungsminima Warum?-> Analogie zur Beugung am Hindernis/Beugung am Einzelspalt. Welche Energie haben die Elektronen?-> 200MeV Warum?-> Damit Wellenlänge im fm-Bereich ist. Wie berechnet man die Wellenlänge? -> de Brouglie: lambda=hquer / omega Was für ein Beugungsbild bekommt man?-> Fraunhoferbeugung (Bild aufgemalt) Wie bekommt man aus Streuwirkungsquerschnitt die Ladungsverteilung? ->Streuwirkungsquerschnitt=Rutherfordquerschnitt mal Formfaktor (Fouriertrafo der Ladungsverteilung) Warum Formfaktor? -> bei Rutherford wurde von Punktladung ausgegangen, hier ausgedehnte Ladungsverteilung. -> Vorgehen Potential (Wood-Saxon-Form) raten und anpassen bis ermittelter Streuquerschnitt über Fouriertrafo der Ladungsverteilung und Rutherfordquerschnitt mit den Messwerten übereinstimmt. Warum keine „Vorwärtsrechnung“ möglich? (Vergleich mit Atomphysik) -> Hier komplizierter, da kein Zentralpotential und Überlagerung verschiedener Kräfte (Coulomb, starke, schwache WW).

Bethe-Weizäcker Formel

Übergang zur Weizsäcker-Massenformel: Erklärung der verschiedenen Terme. Wieso proportional zu V? Oberflächenterm: -> weniger Bindungspartner Coulombterm: -> Protonenabstoßung (Vergleich mit Ladungsverteilung aus Streuexperimenten) Asymmetrieterm:-> Fermiegasherleitung angesprochen Paarungsterm:->Isobarenregel Woher kommt das Geraffel am Anfang der Bindungsenergiekurve?->Schalenabschlüsse Schalenmodell: erst nur harmonischer Oszillator dann Spinbahnterm zur Erklärung der magischen Zahlen. Magnetische Momente und Spin des Kerns.

Sonstiges

Was ist das besondere der starken und schwachen WW? -> sehr kurze Reichweite

Wunschthemen

Rabi Experiment

Rabi -Experiment zur Messung des gyromagnetischen Verhältnisses (ausführlich erklärt). was ist die Lamorfrequenz, warum präzidiert Drehimpuls-> Heisenbergsche Unschärferelation, keine gleichzeitige scharfe Messung von Iz, Ix und Iy. Wie kann man Kernspins messen? -> Laserspektroskopie der HFS Welche Größenordnung hat HFS? -> MHz- Ghz Wie noch?-> Kernspinresonanzmethode-> Bestimmung der Lamorfrequenz Wie kommt man da auf den Spin?-> Differenzmessung der Lamorfrequenzen, dadurch fallen konstante Faktoren raus. ( Wusste ich nicht)

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