Übung Nr.2

Abgabetermin: Montag, d. 2. Mai 2005

Aufgabe 1: (5 Punkte)
Licht mit der Frequenz $\nu$ trifft auf eine reflektierende Fläche. Leiten Sie analog zur molekulartheoretischen Deutung des Gasdrucks eine Formel für den Lichtdruck her. Beweisen Sie insbesondere die Formel (19) im Skript Kap.3.2.
Aufgabe 2: (5 Punkte)
Da man Photonen eine Masse zuordnen kann, wirken Gravitationsfelder auf sie ein.
a) Berechnen Sie die Größe der relativen Wellenlängenverschiebung $\Delta \lambda/\lambda$ im Sonnenspektrum. Vernachlässigen Sie hierbei die Masse der Erde.
b) Unter welchen Bedingungen beobachtet man keine Linienverschiebung im Sternspektrum ?
Aufgabe 3: (5 Punkte)
Auf die Photokathode eines Sekundärelektronen- Verfielfachers (SEV) mit $20\%$ Quantenausbeute fallen 25 Photonen. Mit welcher Wahrscheinlichkeit $w$ gibt der SEV kein Signal$\;$? Um Rauschen zu vermeiden, muß für ein Signal verlangt werden, daß mehr als ein Photoelektron erzeugt wurde.
Aufgabe 4: (5 Punkte)
a) Der Glanzwinkel der ersten Ordnung von Röntgenstrahlung der Wellenlänge $\lambda = 2,1 \; A$ wird bei Reflexion an einer Spaltfläche von $NaCl$ zu $22^{o}10'$ gemessen. Wie groß ist die Gitterkonstante des $NaCl$- Kristalls ?
b) In einer Simulation mit einem Java- Applet findet man bei der gleichen Gitterkonstanten und der gleichen Wellenlänge wie in Teil a) bei einem anderen Glanzwinkel ein zweites Maximum der Intensität. Wo lieg es und woher kommt es ?
c) Schätzen Sie aus dem Ergebnis von a) die Loschmidtsche Zahl ab. $NaCl$ hat die Dichte $\rho = 2,1 \; gr/cm^{3}$.