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Compton-Effekt durch Streuung am Schwerpunkt

Bei der Streuung des Photons am Elektron verliert das Photon in Abhängigkeit vom Streuwinkel Energie und vergrößert entsprechend seine Wellenlänge. Eine Vergrößerung der Wellenlänge eines Photons ist aber eine ungewöhnliche Eigenschaft, da Photonen ihre Energie nur vollständig abgeben können. Dieser Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man den Vorgang als Streuung im Schwerpunkt von Photon und Elektron beschreibt. Im Schwerpunktsystem wird das Photon mit der Wellenlänge λ1 reflektiert und ändert seine Wellenlänge nicht. Hierfür muss man das Bezugssystem in den Schwerpunkt verlegen, wobei sich wegen des Dopplereffekts die Wellenlänge λ1 ergibt.

Im Schwerpunktsystem wird das Photon um den Winkel β gestreut, seine Wellenlänge λ1 behält es bei. Das Elektron wird ebenfalls um den Winkel β gestreut und behält im Betrag seine Geschwindigkeit vs. Die Summe der Einzelimpulse ergibt vorher und nachher 0.

Die Schwerpunktsgeschwindigkeit ist

LaTeX: v_s%20%20%3D%20%5Cfrac%7B%7Bp_%7Bphoton%7D%20%20%2B%20p_%7Belektron%7D%20%7D%7D%7B%7Bm_%7Bphoton%7D%20%20%2B%20m_%7Belektron%7D%20%7D%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B%7B%5Cfrac%7Bh%7D%7B%5Clambda%20%7D%20%2B%200%7D%7D%7B%7B%5Cfrac%7Bh%7D%7B%7B%5Clambda%20%20%5Ccdot%20c%7D%7D%20%2B%20m_0%20%7D%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B%7B%5Cfrac%7Bh%7D%7B%5Clambda%20%7D%7D%7D%7B%7B%5Cfrac%7Bh%7D%7B%7B%5Clambda%20%20%5Ccdot%20c%7D%7D%20%2B%20%5Cfrac%7Bh%7D%7B%7B%5Clambda%20_c%20%20%5Ccdot%20c%7D%7D%7D%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B%7B%5Clambda%20_c%20%7D%7D%7B%7B%5Clambda%20_c%20%20%2B%20%5Clambda%20%7D%7D%20%5Ccdot%20c

wobei LaTeX: %5Clambda%20_c%20%20%3D%20%5Cfrac%7Bh%7D%7B%7Bm_0%20%20%5Ccdot%20c%7D%7D die Comptonwellenlänge ist.

Schwerpunktsystem


Differentialrechnung

Quiz zum Einstieg

Nachstehende Anwendungsbeispiele sollen Dir zeigen, worum es bei der Differentialrechnung geht.

Arbeite hierzu die folgenden drei Seiten der Reihe nach durch und schließe am Ende jeder Seite das neu geöffnete Fenster.


Online-Spiel zur Umwandlung der Längeneinheiten

Prisma

Beispiel 1.jpg
Die nebenstehende Abbildung zeigt dir das Schrägbild eines Prismas.

Das Prisma besteht aus einer Grund- und Deckfläche, sowie aus __ Seitenflächen.

Die Grundfläche ist ein ______________, die Seitenflächen sind _________________ .

Im Schrägbild siehst du die Vorderseite in wahrer Größe. Die schrägen Kanten sind allerdings verkürzt.