Rutherford-Experiment Geräte: α-Präparat (Am 241), Vakuumkammer mit Drehhalterung für Präparat und

Metallfolie und Detektoranschluss, Kunststoffspalt, Halbleiterdetektor,

Diskriminator/Vorverstärker, Einkanalanalysator, Zähler (Ealing), Vakuumpumpe

Aufbau:

-α-Präparat in 4-mm-Stecker des Dreh-

arms,

-Metallfolie (Au) in Halterung, (quer zum

im Strahlengang) „davor“: Kunststoffspalt

-Stromversorgungskabel vom Einka-

nalanalysator zum Vorverstärker,

-Zählausgang das Vorverstärkers (oben

links) zum Einkanalanalysator,

-Analysatorausgang (BNC unten/Mitte) mit

Zähler verbinden (COUNT)

-Evakuieren *)

Achtung: Luft am Schluss nur gaaanz laaangsam wieder einströmen lassen!

Dazu Ventilschraube der Vakuumpumpe aufdrehen und geringe Einströmung einstellen

(Kontrolle mit „Finger-ansaugen-lassen“!). Eine „Sturmbö“ in der Vakuumkammer

lässt die feine Folie zerplatzen (→Abschreckbeispiel anschaun!)

Nach Theorie mit R’s Annahmen ist der differentielle Wirkungsquerschnitt d

d gleich der

Zählrate dt

dN:

Messung und Auswertung

1) gezeigt wird: .2

sin

4

constdt

dN:

Bei (eigentlich zu kurzen) Mess-

dauern von ca.1 min ergeben sich

im Winkelbereich von 8 bis 25 in

der 3. Spalte einigermaßen kon-

stant (!!) die Produktwerte im

Bereich von 0,15s-1

bis 0,24s-1

.

Für große Streuwinkel müsste es

mit langen Zählzeiten auch gehen.

Aber ?....?!?!!???

2) Zeige durch Einsetzen der Al-Folie, dass hier praktisch keine Streuung auftritt.

(Häufigkeit der Rückwärtsstreuung wächst mit Ordnungszahl Z des Targetmaterials)

*) Während des Evakuierens sieht man gut, dass die Reichweite der α mit sinkendem Druck

erheblich ansteigt.

Hst

4

2

2

2

21

2

0

2sin

1

2)4(

1

mv

eZZ

dt

dN

d

d

Streu-

winkel [°]

Zählrate

dT

dN,

"

" min

Zerfälle

4

2sin

dt

dN

8

10

15

20

25