Ausgewählte Kapitel aus der Physik für Ingenieure - WWW

Physik für Ingenieure
Übungsaufgaben WS2016/17
8.1
Berechnen Sie die Energie (in 𝑒𝑉 und in 𝐽) der Photonen, die von einem Laser mit der
Wellenlänge 632𝑛𝑚 emittiert werden.
8.2
Die Kathode einer Fotozelle wird mit UV-Licht einer Wellenlänge von 300𝑛𝑚 bestrahlt.
Um den dadurch verursachten Stromfluss zu unterdrücken, muss eine Gegenspannung von
1,3𝑉 angelegt werden.
Wie groß ist die Austrittsarbeit (in 𝑒𝑉) der verwendeten Fotokathode und die Grenzfrequenz
(in 𝐻𝑧)?
8.3
Die Kupferanode einer Röntgenröhre wird mit Elektronen beschossen, welche zuvor in einem
elektrischen Feld mit der Gesamtspannung von 20𝑘𝑉 beschleunigt wurden.
Welche Grenzwellenlänge (in 𝑛𝑚) hat die entstehende Röntgenstrahlung?
8.4
Radium-226 zerfällt unter Aussendung eines Alphateilchens mit einer Halbwertszeit von 1582
Jahren zu Radon. Berechnen Sie die Aktivität von 1𝑔 Radium.
Wie viele Kerne sind nach einem Jahr zerfallen?
8.5
Ein Cs-137 Strahler (Halbwertszeit 32𝑎, Dosisleistungskonstante 𝛤 = 88𝜇𝑆𝑣 ⋅ 𝑚2 /(ℎ ⋅ 𝐺𝐵𝑞))
hatte nach seiner Herstellung im Juli 1992 eine Aktivität von 3,7𝑀𝐵𝑞.
Wie groß ist seine Aktivität (in 𝑀𝐵𝑞) jetzt?
Wie groß ist die Äquivalentdosisleistung (in 𝜇𝑆𝑣/ℎ) in 50𝑐𝑚 Abstand vom Strahler?
Um welchen Faktor sinkt sie, wenn der Abstand auf 2𝑚 vergrößert wird?
8.6
Die Strahlung einer radioaktiven Probe kann mit einer Bleischicht der Dicke 2𝑚𝑚 um 30%
geschwächt werden.
Wie dick (in 𝑚𝑚) muss die Bleischicht sein, damit die Schwächung 99% beträgt?
Um welchen Faktor müsste man den Abstand vergrößern, um dieselbe Schwächung zu
erzielen?
8.7
Alpha-Teilchen der Energie 5𝑀𝑒𝑉 werden senkrecht zu den Feldlinien eines Magnetfeldes mit
der Stärke von 2𝑇 gestrahlt?
Wie groß (in 𝑐𝑚) ist der Radius der Bahn der Teilchen?