Verschiedene Modelle für das Licht - Duden

Verschiedene Modelle für das LichtModell Lichtstrahl Modell Welle Modell Photoneignet sich zurBeschreibung desWegs, den Lichtzurücklegt.Keine Aussage zurNatur des Lichtseignet sich zurErklärung vonBeugung und Interferenz.Licht hat Wellencharakter.eignet sich zurErklärung des Fotoeffekts.Licht hat Teilchencharakter.

Modelle für QuantenobjekteWolkengroße Nachweiswahrscheinlichkeitkleine NachweiswahrscheinlichkeitWellenpaketeBewegungsrichtungBewegungsrichtungKleine KügelchenDetektor

Ein Modell für QuantenobjekteEin Quantenobjektbewegt sich nachrechts und läuftdabei aus einander.Ein Quantenobjektnähert sich einemDetektor und wirdvon diesem nachgewiesen.Zwei Teile desselben Quantenobjektsdurchdringensich und bildenVerdichtungen undVerdünnungen.121212333

Interferenzfähigkeit von Quantenobjekten12AABB34BABA

Der FotoeffektE kin = e · Uin eV21E kin = h · f – W A∆E∆E}∆f = h0–1W A1 2 3 4 5 6Grenzfrequenz f G∆fFrequenz fin 10 14 Hz–2

Eigenzustände im Potenzialtopfx · πΨ 1 (x)~ sin ( L )x · 2 πΨ 2 (x)~ sin ( L )x · 3 πΨ 3 (x)~ sin ( L )0 Lx0 Lx0 Lx[Ψ 1 (x)] 2 x · π~ [sin ( )] 2 L [Ψ 2 (x)] 2 ~ [sin ( )] 2 L [Ψ 3 (x)] 2 ~ [sin ( )] 2 Lx · 2 πx · 3 π0 Lx0 Lx0 Lx

Entwicklung der Vorstellungen vom Atom1902Atommodell vonJ. J. Th o m s o n(Rosinenkuchen-Modell)1911Atommodell vonErnest Rutherford(Planetenmodell)1913Atommodell vonNiels Bo h r(Schalenmodell)––––––––––––––+–––––+– –––––

Quantenhafte Emission und Absorption von LichtEmission eines PhotonsAbsorption eines PhotonsE 3E 3E 2PhotonE 2PhotonE 1E 1Ein Photon der EnergieEin Photon der Energie∆E 32 = E 3 – E 2wird von der Hülle abgegeben.∆E 32 = E 3 – E 2wird von der Hülle aufgenommen.

Gesetz des KernzerfallsDie Anzahl der Ausgangskernenimmt ab, die Anzahl der Folgekerneentsprechend zu.NFolgekerneDie Zeit, in der die Hälfte dervorhandenen radioaktivenKerne zerfällt, wird als Halbwertszeitbezeichnet.N/2N/4t HAusgangskerne2 · t H 3 · t H 4 · t HtDie Größe der Halbwertszeit kann sehr unterschiedlich sein:Radon-22055,6 sBarium-1272,55 minNatrium-222,6 aUran-2357,1 · 10 8 a

Eigenschaften radioaktiver StrahlungArt derStrahlungα-Strahlung β-Strahlung γ-StrahlungCharakterderStrahlungdoppelt positivgeladen Helium-KernebewegteElektronenelektromagnetischeWellenkleiner WellenlängenKurz zeichen ​ 4 2 ​He oder ​4 2 α ​ 0–1 ​e oder β– γBeispiel fürAuftreten226​ ​Ra g 214 ​ ​Pb g 208 ​ ​Pb g 88 82 82 222 ​ ​Rn + 88 2 ​4 α 214 ​ ​Bi + ​0 e 208 ​ ​Pb + γ83 –1 82Energiemeist8 – 13 · 10 –13 J(5 – 8 MeV)meist1 – 5 · 10 –13 J(0,5 – 3 MeV)meist0,5 – 4 · 10 –13 J(0,3 – 2,5 MeV)

Eigenschaften radioaktiver StrahlungArt derStrahlungα-Strahlung β-Strahlung γ-StrahlungkleinmittelgroßDas Verhältnis beträgt etwa 1 : 100 : 10 000.großmittelkleinDurchdringungsvermögenIonisationsvermögenAblenkbarkeitDas Verhältnis beträgt etwa 10 000 : 100 : 1.in elektrischenund magnetischenFeldernin elektrischenund magnetischenFeldernwird nicht abgelenkt

Energie aus dem AtomBei einer Reihe von Kernumwandlungen wird Energie freigesetzt. Vonpraktischer Bedeutung sind zwei Prozesse.KernspaltungEin schwerer Atomkern (z. B.Urankern) wird in zwei mittelschwereKerne aufgespalten.Dabei wird Energie freigesetzt.Beispiele:Kernkraftwerk,AtombombeKernfusionLeichte Atomkerne (z. B. Wasserstoffkerne)verschmelzen zueinem schwereren Atomkern(z. B. zu einem Heliumkern).Dabei wird Energie freigesetzt.Beispiele:Energiefreisetzung in der Sonne,Wasserstoffbombe

Kernkraftwerke und kerntechnische Anlagen in derBundesrepublik DeutschlandAhausStadeUnterweserEmslandLingenNiederaichbachGrundremmingenHamm-UentropJülichGrohndeBrunsbüttelBrokdorfAsseKonradWürgassenKrümmelGorlebenMorslebenGreifswaldRheinsbergRossendorfDruckwasserreaktorSiedewasserreaktorstillgelegtes Kernkraftwerkzentrales ZwischenlagerEndlager im Bau/in BetriebGroßforschungseinrichtungenMühlheim-Kärlich*KarlsruheBiblisNeckarwestheimKahlGrafenrheinfeldPhilippsburgObrigheimMitterteichIsar*seit 1988 aus juristischenGründen außer Betrieb

Kernkraftwerk mit DruckwasserreaktorBetonabschirmungFrischdampfReaktorgefäßWärmetauscherTurbineGeneratorRegelstäbeModeratorVorwärmerSpeisewasserBrennelementPumpeKondensatorPumpePumpeKühlwasserSpeisewasserKühlturm