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Aufgabenstellung:

Der Strahl eines Elektronenmikroskops wird mit beschleunigt.

  1. Welche Geschwindigkeit und Wellenlänge erreichen die Elektronen (nicht relativistisch)?
  2. Unter welchem Winkel wird der Strahl am Metallgitter (Gitterkonstante ) gebeugt?
  3. Wieviel größer ist die Auflösung des Elektronenmikroskops zum Lichtmikroskop (500 nm)?
  4. Welche DE BROGLIE-Wellenlänge hat ein thermisches Neutron bei ?
    Was ändert sich bei schnellen Neutronen?
  5. Welche Materiewellenlänge hat ein schwerer und schneller Tennisball?
  6. Welche relativistische Masse hat ein Photon der Wellenlänge ?
  7. Welche Schichtdicke benötigt ein Quantengrabenlaser, um eine stehende Welle mit 2 eV Energie zu erzeugen?

Lösungsweg:

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1. Geschwindigkeit und Wellenlänge

2.  Winkel

1. Beugungsmaximum:

3. Unterschied Auflösung des Elektronenmikroskops zum Lichtmikroskop

4. DE BROGLIE-Wellenlänge und dessen Änderung bei schnellen Neutronen

Ein freies Teilchen hat drei Translationsfreiheitsgrade der Energie

Je schneller das Neutron , desto kürzer ist die DE BROGLIE-Wellenlänge

5. Materiewellenlänge Tennisball

(makroskopisch vernachlässigbar)

6. Relativistische Masse Photon

7. Schichtdicke

Lösung: