Es handelt sich um das Protokoll zum Versuch "Der Stern-Gerlach Versuch" aus dem fortgeschrittenen Praktikum für Physiker.
In diesem Experiment wurde der historische Stern-Gerlach Versuch in leicht abgeänderter Weise nachgestellt.
Es wurden experimentell der Landé-Faktor des Elektrons sowie die Verdampfungsenthalpie von Kalium bestimmt und mit der Literatur verglichen.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung
- 2 Theorie/Aufbau
- 3 Durchführung und Kalibration
- 4 Zusammenfassung Strategie der Messung
- 5 Auswertung
- 5.1 Landé-g-Faktor
- 5.2 Verdampfungsenthalpie von Kalium
- 6 Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Ziel dieser Arbeit ist die Nachweisung der räumlichen Quantelung des Drehimpulses mittels eines Stern-Gerlach-Versuchs und die Bestimmung des Landé-g-Faktors sowie der Verdampfungsenthalpie von Kalium. Die Genauigkeit der Messergebnisse wird bewertet.
- Räumliche Quantelung des Drehimpulses
- Bestimmung des Landé-g-Faktors
- Bestimmung der Verdampfungsenthalpie von Kalium
- Kalibration des Versuchsaufbaus
- Auswertung und Fehleranalyse der Messdaten
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Dieses Kapitel beschreibt den historischen Kontext des Stern-Gerlach-Experiments und seine Bedeutung für das Verständnis der Richtungsquantelung von Drehimpulsen. Es wird kurz der Versuchsaufbau mit einem Kaliumatomstrahl in einem inhomogenen Magnetfeld erläutert, der die Aufspaltung des Strahls in zwei Maxima aufgrund der möglichen Spinzustände des S-Elektrons im Kalium zeigt.
2 Theorie/Aufbau: Dieses Kapitel beschreibt die theoretischen Grundlagen und den Aufbau des Stern-Gerlach-Versuchs. Es verweist auf ein Musterprotokoll von Klaus Hamacher für detailliertere Informationen, ohne den Inhalt selbst ausführlich darzustellen. Der Fokus liegt auf der Verweisung auf vorhandene Literatur.
3 Durchführung und Kalibration: Dieses Kapitel beschreibt die detaillierte Durchführung des Experiments, beginnend mit den Vorbereitungen wie Druckprüfung und Ofenheizung. Es befasst sich ausführlich mit der Kalibration des Aufbaus, indem die Abhängigkeit des Detektorstroms von Kollektorspannung und Heizstrom untersucht wurde. Die Auswahl des optimalen Arbeitspunkts, basierend auf dem Signal-Rausch-Verhältnis, wird detailliert erläutert. Der Ablauf der eigentlichen Messung mit verschiedenen Magnetfeldstärken wird geschildert.
Schlüsselwörter
Stern-Gerlach-Versuch, räumliche Quantelung, Drehimpuls, Landé-g-Faktor, Verdampfungsenthalpie, Kalium, Atomstrahl, inhomogenes Magnetfeld, Kalibration, Signal-Rausch-Verhältnis.
Häufig gestellte Fragen zum Dokument: Stern-Gerlach-Experiment
Was ist der Gegenstand dieses Dokuments?
Das Dokument ist eine umfassende Vorschau auf eine wissenschaftliche Arbeit, die sich mit dem Stern-Gerlach-Experiment befasst. Es beinhaltet ein Inhaltsverzeichnis, die Zielsetzung und Themenschwerpunkte, Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel und Schlüsselwörter. Der Fokus liegt auf der experimentellen Bestimmung des Landé-g-Faktors und der Verdampfungsenthalpie von Kalium.
Welche Themen werden im Dokument behandelt?
Das Dokument behandelt die räumliche Quantelung des Drehimpulses, die Bestimmung des Landé-g-Faktors für Kalium, die Bestimmung der Verdampfungsenthalpie von Kalium, die Kalibration des Versuchsaufbaus und die Auswertung sowie Fehleranalyse der Messdaten. Es wird auf die theoretischen Grundlagen des Stern-Gerlach-Experiments eingegangen und die praktische Durchführung detailliert beschrieben.
Welche Kapitel sind im Dokument enthalten?
Das Dokument umfasst folgende Kapitel: Einführung, Theorie/Aufbau, Durchführung und Kalibration, Zusammenfassung Strategie der Messung, Auswertung (inkl. Landé-g-Faktor und Verdampfungsenthalpie von Kalium) und Fazit.
Was ist das Ziel der Arbeit?
Das Ziel der Arbeit ist der experimentelle Nachweis der räumlichen Quantelung des Drehimpulses mittels eines Stern-Gerlach-Versuchs. Zusätzlich sollen der Landé-g-Faktor und die Verdampfungsenthalpie von Kalium bestimmt und die Genauigkeit der Messergebnisse bewertet werden.
Wie wird der Landé-g-Faktor und die Verdampfungsenthalpie von Kalium bestimmt?
Die Bestimmung des Landé-g-Faktors und der Verdampfungsenthalpie von Kalium erfolgt im Rahmen des Stern-Gerlach-Experiments durch die Auswertung der Messdaten. Die detaillierte Methode wird im Kapitel "Durchführung und Kalibration" und "Auswertung" beschrieben. Das Kapitel "Theorie/Aufbau" liefert die theoretischen Grundlagen.
Welche Schlüsselwörter sind relevant?
Die relevanten Schlüsselwörter sind: Stern-Gerlach-Versuch, räumliche Quantelung, Drehimpuls, Landé-g-Faktor, Verdampfungsenthalpie, Kalium, Atomstrahl, inhomogenes Magnetfeld, Kalibration, Signal-Rausch-Verhältnis.
Auf welche Literatur wird verwiesen?
Das Dokument verweist auf ein Musterprotokoll von Klaus Hamacher für detailliertere Informationen zum Aufbau und zur Theorie des Stern-Gerlach-Experiments. Der genaue Inhalt des Protokolls wird jedoch nicht im Dokument selbst dargestellt.
Wie wird die Kalibration des Versuchsaufbaus durchgeführt?
Die Kalibration umfasst die Untersuchung der Abhängigkeit des Detektorstroms von Kollektorspannung und Heizstrom. Der optimale Arbeitspunkt wird basierend auf dem Signal-Rausch-Verhältnis ermittelt. Die detaillierte Vorgehensweise ist im Kapitel "Durchführung und Kalibration" beschrieben.
- Arbeit zitieren
- Marvin Kemper (Autor:in), Tim Spürkel (Autor:in), 2016, Der Stern-Gerlach Versuch, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/344758
