Physikübung 25: Isotopenverhältnis, Radiokarbonmethode

Physik

Aufgabe: Bei einer Ausgrabung fand eine Archäologengruppe ein Gefäß mit pflanzlichen Überresten. Eine Untersuchung der Überreste ergab, dass das Isotopenverhältnis N14CN12C nur 80 % des Isotopenverhältnises in lebenden Organismen beträgt. a) Leiten Sie einen Ausdruck zur Berechnung des Mindestalters des Gefäßes her. b) Berechnen Sie das Mindestalter des Gefäßes unter der Annahme, dass das Kohlenstoffisotopenverhältnis in der Atmosphäre zur Lebzeiten der Pflanze den gleichen Wert… Weiterlesen

Radioaktivität mit einer Webcam messen?

Die andere Seite der Webcam-Platine mit dem Aveo 316H-XS1A Chip.

Die meistens Digitalkameras haben einen CMOS- oder CCD-Sensor. Das einfallende Licht bewirkt in diesen Sensoren eine Ladungstrennung, die durch integrierte Microchips verstärkt und in digitale Helligkeitssignale verarbeitet werden. Diese bekommen wir schließlich als ein Foto präsentiert. Da Gammastrahlung generell ionisierend ist, kann sie auch in den Sensoren von Digitalkameras eine Ladungstrennung bewirken und ähnlich wie das sichtbare Licht durch CMOS-Sensoren nachgewiesen werden. Ich habe mir… Weiterlesen

Gnuplot: Zwei Datensätze in einem Plot

Bi207-Spektrum mit dem Strahlungsuntergrund.

Möchte man auf einem Linux-System schnell irgendwelche Datensätze plotten, so sollte man sich Gnuplot anschauen. Auf einem Ubuntu-System kann es leicht mit folgender Zeile installiert werden. In der Konsole mit gnuplot startet und es kann losgehen. Für die nachfolgenden Beispiele verwende ich ein Bi207-Gammastrahlunsspektrum. Angenommen die Daten liegen in der Datei “bi207.txt” im tabellarischen Format vor. Dann kann man die Daten mit folgender Zeile grafisch… Weiterlesen

Geant4 auf Scientific Linux 6.4 (Red Hat) installieren

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Geant4 ist ein in C++ geschriebenes Framework zur Simulation von Teilchenwechselwirkungen. Damit kann man zum Beispiel die Abschirmung von Raumsonden oder die Strahlungsdosis auf einen Patienten während einer Strahlentherapie simulieren. Ein mächtiges Programm und leider nicht immer einfach zu installieren, wenn man alle Elemente nutzen möchte. Ich möchte hier einen Weg zeigen, wie man Geant4 auf einem Scientific Linux 6.4 installiert. Ich beziehe mich hier… Weiterlesen

Kinetische Energie nach Newton als nichtrelativistische Näherung

Relativistische kinetische Energie im Vergleich zu Näherungen

Ein wichtiges Ergebnis der speziellen Relativitätstheorie (SRT) ist die relativistische Energie-Impuls-Beziehung. E2=m2c4+p2c2 Diese Gleichung stellt die Energie E eines Objekt mit der Masse m und dem Impuls p in Verbindung (c ist die Lichtgeschwindigkeit). Betrachtet man diese Gleichung, so kann man drei Fälle unterscheiden. 1) Bewegt sich das Objekt nicht, so ist sein Impuls null (p = 0). Damit verschwindet ein Summand und als Ergebnis… Weiterlesen

Physikübung 24: Neutron als gebundenes System aus Proton und Elektron

Physik

Aufgabe: Ein freies Neutron zerfällt in ein Proton, ein Elektron und ein Antineutrino. Bei diesem Beta-Zerfall kann der Impuls des Elektrons maximal 0.78 MeV/c betragen. Zeigen Sie mit einer einfachen Überlegung über die Ortsunschärfe, dass das Neutron nicht als ein gebundenes System aus einem Proton und einem Elektron betrachtet werden kann, wie es in den 1930-ern Jahren getan wurde. Hinweis: Der Durchmesser des Neutrons beträgt… Weiterlesen

Vollmond, Schlaflosigkeit, Gezeiten und Gravitation

Credit: NASA/Sean Smith

Eine Meldung ging die letzten Tage durch die Medien: „Forschen haben bewiesen, dass der Mond einen Einfluss auf den Schlaf hat“. Diejenigen, die bereits davon überzeugt waren, fühlten sich sofort bestätigt. Doch beweist diese superkurze Studie wirklich etwas? Genügt sie den wissenschaftlichen Standards? Für Mondgläubige ist der Einfluss des Mondes auf das Schlafverhalten unbestritten, auch wenn viel bessere jahrelange Studien nichts gefunden haben. Einige probieren… Weiterlesen

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