Physik compact, Basiswissen 8, Schulbuch

112 Prüfe dein Wissen – Basiswissen Erfolg und Krise der klassischen Physik 1. Was versteht man unter der Ultraviolettkatas- trophe? Welche Bedeutung hat sie für die Ent- wicklung der Physik? 2. Beschreibe die Atommodelle von Thomson, Rutherford und Bohr. Worin bestanden die jeweiligen Verbesserungen gegenüber dem Vorgängermodell? Worin bestehen die Gren- zen der einzelnen Modelle? 3. Beschreibe den Versuch von Rutherford. 4. Beschreibe einen Versuch zum Lichtelektri- schen Effekt. Worin bestehen die Beiträge von Lenard und Einstein zu seiner Erforschung. 5. Formuliere das 1. und das 2. Bohr´sche Postu- lat. Wie hängen die beiden Postulate mit dem Begriff der erlaubten Elektronenbahnen, dem Bohr´schen Radius und der Energie von Licht- quanten zusammen?Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Gesamtenergie eines Elektrons und der Hauptquantenzahl n ? 6. Beschreibe den Versuch von Michelson und Morley. Gib an, wie man den Ausgang des Ex- periments interpretieren könnte. 20 Spezielle Relativitätstheorie 20.1 Formuliere die beiden Postulate der speziellen Relativitätstheorie. Welche Konsequenzen er- geben sich aus ihnen? 20.2 Erkläre, was man unter der Relativität der Gleichzeitigkeit versteht und schildere einen passenden Gedankenversuch. 20.3 Was versteht man unter den Begriffen Zeitdila- tation und Längenkontraktion? Wie kann man die beiden Effekte berechnen. Erläutere sie anhand der Lebensdauer von Myonen in der sekundären kosmischen Strahlung. 20.4 Wie werden Geschwindigkeiten in der spezi- ellen Relativitätstheorie addiert? Was bedeu- negativgeladenesElektron positiv geladeneMaterie Elektron Kern u d d u d u W e e — achesUniversum Prüfe dein Wissen – Basiswissen tet diese spezielle Art der Addition für die Geschwindigkeit aus dem Alltag und für Ge- schwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindig- keit? 20.5 Was bedeutet die Äquivalenz von Masse und Energie? Wie lässt sie sich als Formel ausdrü- cken? Welche Rolle spielt sie beim Massende- fekt? 20.6 Was versteht man unter dem Begriff dynami- sche Masse und wie berechnet man sie? 20.7 Welche Beziehung besteht zwischen der Ener- gie und dem Impuls in der Relativitätstheorie? Welche Konsequenz ergibt sich aus dieser Be- ziehung für Photonen? 20.8 Was versteht man unter dem Compton-Ef- fekt? 20.9 Was versteht man unter den Begriffen Paarer- zeugung und Paarvernichtung. Begründe, wa- rum bei der Paarvernichtung von Elektron und Positron zwei Photonen mit einer Energie von je 511 keV entstehen und nicht nur eines mit der doppelten Energie. 20.10 Schildere den b -Zerfall eines Neutrons. 20.11 Beschreibe das Äquivalenzprinzip der allge- meinen Relativitätstheorie. 21 Welle-Teilchen 21.1 Schildere das Doppelspaltexperiment für Teil- chen, Wellen und Elektronen. 21.2 Was versteht man unter Materiewellen? Wel- che Wellenlänge haben sie? Schildere ein Ex- periment, mit dem der Wellencharakter von Elektronen gezeigt wurde. Wie lässt sich das Postulat von der Quantisierung des Drehim- pulses innerhalb des Bohr´schen Atommodells mit Hilfe von Materiewellen verstehen? 21.3 Gib zwei Heisenberg´sche Ungleichungen an und interpretiere sie. Nur zu Prüfzweck n – Eigentum des Verlags öbv