30 Aufgaben von AFB I bis III: Streubilder vorhersagen, Zählprotokolle auswerten, Kern und Hülle berechnen und die Modelle von Dalton, Thomson und Rutherford gegeneinander abwägen.
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A1
Wo sitzt die Masse?
AFB II
Berechne für ein Platinatom (195 Nukleonen, 78 Elektronen), wie viel der Masse im Kern sitzt. Ein Nukleon wiegt 1836 Elektronenmassen (Neutron wie Proton).
Trage in jedes Feld den passenden Wert ein und klicke auf „Prüfen“ — Enter geht auch.
Masse des Kerns: 195 · 1836 = Elektronenmassen
Masse der Hülle: 78 Elektronen = Elektronenmassen
Anteil des Kerns an der Gesamtmasse (auf zwei Nachkommastellen): %
Rechne zuerst Kern und Hülle getrennt in der gleichen Einheit (Elektronenmassen).
Anteil = Kernmasse : (Kernmasse + Hüllenmasse) = 358 020 : 358 098; das Ergebnis mit 100 malnehmen.
A2
Rückläufer pro Sekunde
AFB II
Stelle einen Term auf: Eine Quelle schickt n Teilchen pro Sekunde auf die Folie, und eines von 8 000 kommt zurück. Wie viele Teilchen kommen pro Sekunde zurück?
Gib den Term ein — Enter prüft. Erlaubt: Zahlen, Variablen, + − · : / ^ und Klammern.
Es kommen n : 8 000 Teilchen pro Sekunde zurück, zum Beispiel bei n = 4 000 genau 0,5.
Eines von 8 000 heißt: Teile die Zahl der Teilchen durch 8 000.
Schreibe den Term mit der Variablen n, zum Beispiel mit einem Bruchstrich oder „:“.
A3
Vier Flüge zum Leuchtschirm
AFB I
Gib an, in welchem Segment des Leuchtschirms das α-Teilchen jeweils ankommt. Der Schirm umgibt die Folie ringsum; Segment 1 liegt in Flugrichtung.
Klicke das Segment des Leuchtschirms an, in dem das Teilchen ankommt, und prüfe. Mit der Tastatur: Tab in den Ring, ←/→ wandern oder Ziffer 1–8, Enter prüft.
Segment 1 vorn: kaum abgelenkt. Segment 2: dicht vorbei, nach oben. Segment 5: zentraler Treffer, zurück. Beim Thomson-Atom gibt es keine starke Abstoßung, also wieder Segment 1.
Je dichter ein positives Teilchen am positiven Kern vorbeifliegt, desto stärker wird es abgestoßen.
Die Abstoßung wirkt vom Kern weg: Fliegt das Teilchen oberhalb vorbei, geht es nach oben. Ohne Kern wirkt keine starke Kraft.
