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Übungsaufgaben
1Kenngrößen des DetektorsAFB I
Finden Sie die zusammengehörenden Paare aus Begriff und Kennwert.
Decke zwei Karten auf. Passen sie zusammen, bleiben sie liegen — sonst drehen sie sich wieder um.
Die beiden Paarbildungsenergien sind die wichtigsten Zahlen der Seite: Ihr Verhältnis von etwa 8 entscheidet über die Energieauflösung. Die letzten beiden Paare trennen zwei Größen, die ständig verwechselt werden — die Höhe eines einzelnen Impulses und die Anzahl der Impulse. Erst beide zusammen ergeben ein Spektrum: Höhe liefert die x-Achse, Anzahl die y-Achse.
2Impulshöhe oder Impulsrate?AFB I
Ordnen Sie jede Aussage der Größe zu, um die es dabei geht.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Impulshöhe h
2Impulsrate n
Die Faustregel lautet: Höhe = wie viel Energie, Rate = wie viele Teilchen. Die vorletzte Karte zeigt den entscheidenden Unterschied zwischen den beiden Detektoren — beim Zählrohr trägt die Impulshöhe gar keine Information, weil die Lawine immer gleich groß ausfällt. Erst beim Halbleiterdetektor wird aus dem Zählen ein Messen.
3Zahl der Elektron-Loch-PaareAFB I
Ein Teilchen gibt in der Sperrschicht die Energie \(W = 7{,}2\,\mathrm{keV} = 7200\,\mathrm{eV}\) ab (W ist die abgegebene Energie, auf der Inhaltsseite E genannt). In Silizium sind \(W_{\text{Paar}} = 3{,}6\,\mathrm{eV}\) je Paar nötig.
Berechnen Sie die Zahl \(N\) der erzeugten Elektron-Loch-Paare.Teile die abgegebene Energie durch die Energie, die ein einzelnes Paar kostet.
Der Ansatz N = W / WPaar ist eine reine Portionsrechnung: Die Energie wird in gleich große Häppchen von 3,6 eV zerlegt, und jedes Häppchen erzeugt ein Paar. Wichtig ist die Einheitenkontrolle — eV geteilt durch eV ergibt eine reine Anzahl, kein Volt und kein Joule. Wer versehentlich multipliziert, erhält eine absurd große Zahl und sollte das sofort bemerken.