Atomphysik in Versuchen

Hier gibt es Fachwissen auch ohne Experimentierkästen

Atomphysik in Versuchen

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 13. Mai 2016, 21:33

Das im Thema Elektrostatische Voltmeter vorgestellte Buch
"Atomphysik in Versuchen" hat folgenden Inhalt:

1. Einleitung.-
1.1. Ist eine Behandlung der Atomphysik im Physikunterricht geboten?.
1.2. Welche Voraussetzungen sind zur Behandlung der Atomphysik nötig?.-
1.3. Welches Ziel soll die Behandlung atomphysikalischer Probleme im Unterricht haben und wie kann dieses Ziel erreicht werden?.-
2. Allgemeines Instrumentarium.
2.0. Vorbemerkungen.-
2.1. Hochspannungsgeräte und sonstige Netzgeräte.-
2.2. Das Elektroskop bzw. das Elektrometer.-
2.3. Das Spiegelgalvanometer und der Meßverstärker.-
2.4. Die Thermosäule.-
2.5. Die Braunsche Röhre.-
2.6. Lichtquellen, Entladungsröhren und Glimmröhren.-
2.7. Elektronische Zählgeräte.-
2.7.1. Vorbemerkung.-
2.7.2. Aufbau elektronischer Zählgeräte.-
2.8. Das Ausmessen magnetischer Felder und Kräfte.-
3. Das Rutherfordsche Atommodell.-
3.0. Vorbemerkungen.-
3.1. Existenz und Abmessung der Atome.-
3.1.1. Brownsche Molekularbewegung.-
3.1.2. Abschätzung des Atomdurchmessers mit dem Ölfleckversuch.-
3.1.3. Abschätzung der Loschmidtschen Zahl.-
3.1.4. Bestimmung der Atommasse und des Atom- bzw. Molekulargewichts.-
3.1.4.1. Messung des Dampfvolumens durch Luftverdrängung nach V. Meyer.-
3.1.4.2. Das Verfahren nach Dumas.-
3.1.4.3. Bestimmung des Molekulargewichts mit Hilfe der Siedepunktserhöhung (SE) und Gefrierpunktserniedrigung (GE).-
3.1.4.4. Bestimmung des Molekulargewichtes mit Hilfe der Elektrolyse.-
3.1.5. Schülerversuche zum Atom- und Molekelbegriff.-
3.1.5.1. Der Ölfleckversuch.-
3.1.5.2. Das Gesetz der gleichbleibenden Gewichtsverhältnisse.-
3.1.5.3. Molekulargewichtsbestimmungen.-
3.1.5.4. Der Zusammenhang zwischen dem Molekulargewicht und der spezifischen Wärme.-
3.1.5.5. Abschätzung der thermischen Geschwindigkeit der Molekeln einer Flüssigkeit.-
3.1.5.6. Studien zur Brownschen Bewegung.-
3.2. Kern und Elektron als Hauptbestandteile des Atoms.-
3.2.1. Aufschlüsse über Vorhandensein und Beschaffenheit der elektrisch geladenen Bestandteile des Atoms aus der Analyse der Stromleitung in Metallen (Hall-Effekt).-
3.2.2. Versuche zur Ionenwanderung in Flüssigkeiten.-
3.2.2.1. Ionenwanderung in einer flachen Kammer.-
3.2.2.2. Bestimmung der Loschmidtschen Zahl mit Hilfe der Ionenbeweglichkeit.-
3.2.3. Die Ionisation der Gase.-
3.2.3.1. Thermische Ionisation.-
3.2.3.2. Stoßionisation.-
3.2.3.3. Katodenstrahlen.-
3.2.3.4. Kanalstrahlen.-
3.2.4. Zusammenfassung der aus dem Studium der Stromleitung gewonnenen Erkenntnisse.-
3.2.5. Schülerversuche zum Ionenbegriff.-
3.2.5.1. Versuche zur Ionenwanderung.-
3.2.5.2. Bestimmung der Loschmidtschen Zahl aus der Ionenwanderung.-
3.2.5.3. Messung des elektrischen Widerstandes eines Elektrolyten.-
3.2.5.4. Beobachtung des elektrischen Widerstandes eines Glasstabes.-
3.2.5.5. Die Kennlinie einer Glühlampe.-
3.2.5.6. Ermittlung des Potentialverlaufs in einem Holzstab.-
3.2.5.7. Ermittlung des Potentialverlaufs in einem Elektrolyten.-
3.2.5.8. Versuche zur thermischen Ionisation.-
3.2.5.9. Die Aufnahme der Kennlinie einer Glimmröhre.-
3.2.5.10. Messung der Zeitdauer einer Glimmentladung.-
3.2.5.11. Die Abhängigkeit der Zündspannung einer Glimmröhre von der Temperatur.-
3.2.5.12. Abschätzung des Ionisationsgrades in einer Glimmröhre.-
3.2.6. Messung des elektrischen Elementarquantums nach Millikan.-
3.2.6.1. Das Millikangerät und die Meßmethode von Millikan.-
3.2.6.2. Messung des elektrischen Elementarquantums mit dem Millikangerät im konstanten elektrischen Feld.-
3.2.6.3. Messung des elektrischen Elementarquantums mit dem Millikangerät im elektrischen Wechselfeld.-
3.2.6.4. Die photographische Meßmethode.-
3.2.7. Schülerversuche zum elektrischen Elementarquantum.-
3.2.7.1. Der Millikanversuch selbst.-
3.2.7.2. Genaue Bestimmung der Loschmidtschen Zahl.-
3.2.7.3. Bestimmung von Ionenladungen.-
3.2.7.4. Untersuchung der auf Rauchteilchen vorkommenden Ladungen mit einem Elektrometer.- 3.2.8. Messung der Elektronenmasse.-
3.2.8.1. Vorbetrachtungen.-
3.2.8.2. Messung von e/m mit dem Fadenstrahlrohr.-
3.2.8.3. Messung von e/m nach Busch.-
3.2.8.4. Messung von e/m mit Hilfe des erdmagnetischen Feldes.-
3.2.9. Schülerversuche zur Messung der Elektronenmasse.-
3.2.9.1. Der e/m-Versuch nach Busch.
3.2.9.2. Die Messung der Intensität des magnetischen Erdfeldes mit der Braunschen Röhre.-
3.2.9.3. Abschätzung von e/m mit einer Elektronenröhre.-
3.2.9.4. Ausmessen des ringförmigen Magnetfeldes eines langen stromdurchflossenen Drahtes.-
3.2.9.5. Der Einfluß eines Magnetfeldes auf die Zündspannung einer Glimmröhre.-
3.2.9.6. Versuche mit Glühelektronen im elektrischen Feld.-
3.2.10. Betrachtungen über die Größe der Atomkerne.-
3.2.10.1. Lenards Versuche und Betrachtungen zur Ermittlung der Kerngröße.-
3.2.10.2. Ermittlung der Kerngröße aus der Ablenkung von ?-Teilchen.-
3.3. Hinweise auf das kreisende Elektron.-
3.3.1. Molekularmagnet und Barkhausen-Effekt.-
3.3.2. Magneto- und elektrooptische Effekte.-
3.3.2.1. Vorbetrachtungen.-
3.3.2.2. Versuche zum Faraday-Effekt.-
3.3.2.3. Versuche zum Zeeman-Effekt.-
3.3.2.4. Der Kerr-Effekt.-
3.3.3. Atomare Resonanzerscheinungen.-
3.3.4. Der Einstein-de-Haas-Effekt.-
3.3.4.1. Vorbetrachtungen.-
3.3.4.2. Qualitativer Demonstrationsversuch.-
3.4. Hinweise auf die Gitterstruktur der festen Stoffe.-
3.4.1. Vorbetrachtungen.-
3.4.2. Der piezoelektrische Effekt.-
3.4.2.1. Allgemeines.-
3.4.2.2. Der Nachweis des Piezoeffektes.-
3.4.3. Laue-Diagramme.-
3.5. Schülerversuche zum Rutherfordschen Atommodell.-
3.5.1. Modellversuch zur Ermittlung der Kerngröße.-
3.5.2. Der Wechselstromwiderstand einer Spule mit Eisenkern.-
3.5.3. Demonstration des Curiepunktes.-
3.5.4. Die Abhängigkeit der Eisenmagnetisierung von der Frequenz des magnetisierenden Feldes.-
3.5.5. Darstellung der Hysteresisschleife.-
3.5.6. Der Faraday-Effekt.-
3.5.7. Der Zeemann-Effekt.-
3.5.8. Der piezoelektrische Effekt.-
3.6. Abschließende Bemerkungen zu den bisherigen Ausführungen.-
4. Die Radioaktivität.-
4.1. Einführung.-
4.2. Über den Umgang mit Röntgenstrahlung und radioaktiver Strahlung.-
4.2.1. Vorbetrachtungen.-
4.2.2. Grundlagen für die Messung der Strahlengefährdung.-
4.2.3. Erläuterungen und Hinweise zu den Bedingungen einer Strahlengefährdung.-
4.3. Versuche zur natürlichen Radioaktivität auf der Grundlage der Ionisationsstromm es sung.-
4.3.1. Einführende Versuche.-
4.3.2. Weiterführende Versuche mit dem Meßverstärker.-
4.3.2.1. Vorbetrachtungen.-
4.3.2.2. Aufnahme einer Sättigungsstromkurve.-
4.3.2.3. Messung der Reichweite der Alpha-Strahlen.-
4.3.3. Absorptionsmessungen an der Alpha-Strahlung.-
4.3.4. Die Demonstration des Zerfallsgesetzes der Radioaktivität (Messung der Halbwertszeit von Thoron).-
4.3.5. Die Abhängigkeit des Ionisationsstromes vom Druck des Füllgases einer Ionisationskammer.-
4.3.6. Bestimmung der Wanderungsgeschwindigkeit der Ionen in Zimmerluft.-
4.3.7. Strahlungsmessungen.-
4.3.8. Beispiel für eine Anwendung radioaktiver Strahlung in der Technik.-
4.3.9. Demonstration der Stoßionisation mit dem Zählrohr.-
4.4. Versuche zur Radioaktivität auf der Grundlage der Impulszählung.-
4.4.1. Einleitende Bemerkungen.-
4.4.2. Wirkungsweise des Geiger-Müller-Zählrohres.-
4.4.3. Versuche mit Geiger-Müller-Zählrohren.-
4.4.3.1. Der Nulleffekt und der statistische Charakter der radioaktiven Strahlung.-
4.4.3.2. Reichweitemessung an Alpha-Strahlen.-
4.4.3.3. Absorptionsuntersuchungen.-
4.4.3.4. Die radioaktive Strahlung in elektrischen und magnetischen Feldern.-
4.4.3.5. Das Messen von Halbwertszeiten.-
4.4.3.6. Das Messen von Strahlungsintensitäten.-
4.4.3.7. Streuung der Beta-Strahlen an der Materie.-
4.4.3.8. Weitere Versuche mit dem Zählrohr.-
4.4.4. Der Szintillationszähler.-
4.5. Nebelkammerversuche.-
4.5.1. Allgemeines.-
4.5.2. Die Wilsonkammer.-
4.5.3. Die kontinuierliche Nebelkammer.-
4.5.4. Die Projektionsnebelkammer nach Hilsch.-
4.6. Die künstliche Kernspaltung.-
4.6.1. Einführung.-
4.6.2. Modellversuche.-
4.6.3. Aktivierungsversuche.-
4.7. Schülerversuche zur Radioaktivität.-
4.7.1. Die Leuchtziffern der Armbanduhr als Spinthariskop.-
4.7.2. Versuche mit dem Funkenzähler nach Greinacher.-
4.7.3. Nachweis einer durch radioaktive Strahlung verursachten Ionisation.-
4.7.4. Aufnahme einer Sättigungsstromkurve bei radioaktiver Ionisation.-
4.7.5. Reichweitemessungen.-
4.7.6. Abhängigkeit des durch radioaktive Strahlung verursachten Ionisationsstromes von der Temperatur.-
4.7.7. Messung der Halbwertszeit von Thoron.-
4.7.8. Absorptionsmessungen an einem radioaktiven Präparat.-
4.7.9. Der Spitzenzählerversuch.-
4.7.10. Messung des Einflusses radioaktiver Strahlung auf die Dauer einer Glimmentladung.-
5. Das Bohrsche Atommode ll.-
5.1. Vorbetrachtungen.-
5.2. Der lichtelektrische Effekt.-
5.2.1. Einführung.-
5.2.2. Darstellung des lichtelektrischen Effektes.-
5.2.2.1. Verwendung des Wulf-Elektroskopes.-
5.2.2.2. Verwendung des Elektrometers.-
5.2.2.3. Verwendung lichtempfindlicher Glimmröhren.-
5.2.2.4. Verwendung des Meßverstärkers.-
5.2.2.5. Verwendung von Hochvakuum-Photozellen.-
5.3. Der Elektronenstoßversuch von Franck und Hertz.-
5.3.1. Das Grundsätzliche.-
5.3.2. Allgemeines zur Versuchspraxis.-
5.3.3. Einzelheiten zur Versuchspraxis.-
5.3.4. Methodische Empfehlung.-
5.4. Die experimentelle und theoretische Behandlung des Wasserstoffspektrums.-
5.5. Klassische Physik und Temperaturstrahlung (Das Wiensche Verschiebungsgesetz).-
5.6. Das elementare Wirkungsquantum.-
5.6.1. Einführung.-
5.6.2. Bestimmung des elementaren Wirkungsquantums durch Auswertung der Vorgänge bei Gasentladungen.-
5.6.2.1. Die Messung von h mit Hilfe von Glimmröhren.-
5.6.2.2. Die Abschätzung von h durch Auswertung von geschichteten Entladungen.-
5.6.3. Die genaue Messung des Wirkungsquantums.-
5.6.3.1. Durchführung der Messung mit dem Meßverstärker.-
5.6.3.2. Durchführung der Messung mit einem Wechselspannungsverstärker.-
5.6.4. Ermittlung des Wirkungsquantums durch Auswertung des Wasserstof spektrums.-
5.6.5. Die Abschätzung des elementaren Wirkungsquantums durch Betrachtungen zur Temperaturstrahlung.-
5.6.6. Die h-Bestimmung mit Hilfe der photochemischen Chlorknallgasreaktion.-
5.7. Der Compton-Effekt.-
5.8. Schülerversuche zum Bohrschen Atommodell.-
5.8.1. Aufnahme einer Sättigungsstromkurve beim lichtelektrischen Effekt.-
5.8.2. Abhängigkeit des lichtelektrischen Effektes von der Lichtintensität.-
5.8.3. Abhängigkeit des lichtelektrischen Effektes von der Farbe des Lichtes.-
5.8.4. Abhängigkeit des lichtelektrischen Effektes vom Elektrodenmateria.-
5.8.5. Abhängigkeit der Lichtstrahlungsenergie einer Glühlampe von der aufgenommenen elektrischen Leistung.-
5.8.6. Demonstration des Wienschen Verschiebungseffektes.-
5.8.7. Eine Hinführung zum Stefan-Boltzmannschen Strahlungsgesetz.-
5.8.8. Potentialverlauf in einer Entladungsröhre bei geschichteter Entladung.-
5.8.9. Subjektive Ausmessung des H2-Spektrums.-
5.8.10. Die Kennlinie einer belichteten Glimmröhre vor der Zündung.-
5.8.11. Die Abschätzung des elementaren Wirkungsquantums.-
5.8.12. Messung der Bremsspannung der Photoelektronen (zur genaueren h-Bestimmung).-
5.8.13. Messung des Einflusses des Lichtes auf die Dauer einer Glimmentladung.-
5.9. Leitungsvorgänge in Isolatoren, Halbleitern und Leitern.-
5.9.1. Einführung.-
5.9.2. Definitionen.-
5.9.3. Grundversuche zum Verhalten von Isolatoren, Halbleitern und Metallen.-
5.9.3.1. Leitende Isolatoren bei hohen Temperaturen und hohen elektrischen Feldstärken.-
5.9.3.2. Schlechtleitende Halbleiter bei tiefen Temperaturen.-
5.9.3.3. Gegenversuch mit einem Leiter.-
5.9.3.4. Abgekühlte Halbleiter bei Bestrahlung mit Licht bestimmter Frequenz.-
5.9.4. Erklärung der Grundversuche mit Hilfe des Bändermodells.-
5.9.4.1. Der Weg vom Termschema eines Atoms zum Bändermodell eines Kristalls.-
5.9.4.2. Vom Bändermodell zur Elektronen- und Löcherleitung.-
5.9.4.3. Das Bändermodell für Isolatoren, Halbleiter und Leiter.-
5.9.4.4. Zusammenfassung der Begriffe und Ausführungen zu den Leitungsvorgängen in Störstellenhalbleitern.-
5.9.5. Möglichkeiten für die Herstellung von Störstellenhalbleitem. Transistorsysteme.-
5.9.5.1. Der Legierungstransistor OC 71 als pnp-Typ für Ge und npn-Typ für Si.-
5.9.5.2. Der Diffusionstransistor BC 107.-
5.9.6. Dioden-Physik.-
5.9.6.1. Die np-Flächendiode. Der np-Übergang.-
5.9.6.2. Vergleich der Potentiale von p- und n-Material.-
5.9.6.3. Nachweis der Diffusionsspannung zwischen n- und p-Material.-
5.9.6.4. Nachweis der Diffusionslängen in der Sperrschicht.-
5.9.6.5. Die np-Diode mit negativer Vorspannung.-
5.9.6.6. Der Zenereffekt.-
5.9.6.7. Die np-Diode mit positiver Vorspannung.-
5.9.6.8. Dioden in logischen Schaltkombinationen.-
5.9.7. Dioden aus Halbleitern mit verschieden hohen Leitungsbändern.-
5.9.7.1. Einführung.-
5.9.7.2. Die Peltierkühlaggregate.-
5.9.7.3. Thermoelemente — Seebeck-Effekt.-
5.9.8. Der Dioden-Laser.-
5.9.8.1. Einführung.-
5.9.8.2. Versuchsanordnung mit einer Laser-Diode.-
5.9.8.3. Die Arbeitsweise der Laser-Diode.-
5.9.9. Transistorphysik.-
5.9.9.1. Einführung.-
5.9.9.2. Grenzfälle der Transistorkennlinien.-
5.9.9.3. Allgemeiner Fall: Bistabiler Transistor.-
5.9.9.4. Der monostabile Transistor als Verstärker.-
5.9.9.5. Vergleich zwischen Elektronen-Röhre und Transistor bei Verstärkerschaltung.-
5.9.9.6. Die Grenzfrequenz des Transistors OC 71.-
5.9.9.7. Der RC-Generator aus Wienbrücke und zweistufigem Verstärker.-
5.9.10. Der Hallgenerator.-
5.9.11. Der Einfluß eines Magnetfeldes auf den elektrischen Widerstand spezieller Halbleiter.-
5.9.12. Schülerversuche zur Halbleiterphysik.-

Viele Grüsse

Physikfan
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Re: Atomphysik in Versuchen

Ungelesener Beitragvon Physikfan » 20. Mai 2016, 13:10

Hallo Freunde der Atomphysik

Bitte, falls wer mehr Details wissen möchte,
ich kann Hilfestellung geben.

Viele Grüße

Physikfan
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Re: Atomphysik in Versuchen

Ungelesener Beitragvon Uranylacetat » 12. Aug 2016, 20:21

Und Du bist jetzt schuld, dass ich das Buch gerade auch bestellt habe.... <lach> 8)

Heinz Schröder "Atomphysik in Versuchen" Ein methodischer Leitfaden für den Unterricht Vieweg & Sohn, 1959

Es ist in meinen Fall ein ausgemustertes Bibliothek-Exemplar aus der "ABC-Abwehr-Schule" der Bundeswehr. Bin schon gespant drauf.

EDIT 20.08.16: Nachdem ich das nette Experimentierbuch im sehr gutem Erhaltungszustand gestern bekam, habe ich schon ein wenig drin gestöbert und finde die beschriebenen Experimente echt klasse! :yes:

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Erst wenn in Deutschland und der EU alle Chemikalien verboten sind; auch Kochsalz und Essig Abgabebestimmungen unterliegen und der letzte Hobbychemiker das Handtuch geworfen hat; wird die Politik sehen, dass es immer noch Terrorismus und Drogen gibt.
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