Lebensdauer von Myonen - Versionsgeschichte

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2021-11-25T17:09:34Z

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Bomans am 19. Oktober 2017 um 15:56 Uhr

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Steinke am 23. September 2014 um 13:00 Uhr

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Reicherz am 28. April 2010 um 07:44 Uhr

2010-04-28T07:44:58Z

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Die Seite wurde neu angelegt: „In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufig...“

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In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.

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 '''313 Lebensdauer von Myonen'''
-In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.
+Mit einem 25 Liter Szintillationstank und einem Photomultiplier beobachtet man die Signale ionisierender Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation als Hauptkomponente der sekundären kosmischen Strahlung die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Beim Zerfall von Myonen handelt es sich um einen Dreiteilchenzerfall, beim Pionen-Zerfall um einen Zweiteilchenzerfall.) Das Zerfallselektron bzw. -positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer aus NIM-Modulen aufgebauten Elektronik werden über den Zeitraum einer Woche die Zeitabstände der beiden Pulse solcher Doppelpulse gemessen. Aus der sich ergebenden Verteilung wird mit einem Fit einer Exponentialfunktion die mittlere Lebensdauer der Myonen bestimmt. Die erhaltene Lebensdauer kann schliesslich mit dem Literaturwert verglichen werden. Vor der eigentlichen Lebensdauermessung muss die Zeitmessung mithilfe eines Pulsgenerators und eines elektronischen Delays kalibriert werden, wobei der zeitliche Abstand der beiden Pulse mit dem Oszilloskop bestimmt wird.
 Auch für Schwerpunkt Astronomie anrechenbar.
 [http://f-praktikum.ep1.rub.de/anleitung/Versuch313.pdf Anleitung]

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+'''313 Lebensdauer von Myonen'''
 In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.
-Der Versuch findet in den F-Praktikums-Räume auf NB 04 Nord statt. Versuchsbeginn ist im Regelfall Mittwochs um 10:00 Uhr.
+Der Versuch findet in den F-Praktikums-Räume auf NB 04 Nord statt. Versuchsbeginn ist im Regelfall Mittwochs um 10:00 Uhr.<br\>
 [http://f-praktikum.ep1.rub.de/anleitung/Versuch313.pdf Anleitung]

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	Auch für Schwerpunkt Astronomie anrechenbar.		Auch für Schwerpunkt Astronomie anrechenbar.

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	'''313 Lebensdauer von Myonen'''		'''313 Lebensdauer von Myonen'''
		+	Auch für Schwerpunkt Astronomie anrechenbar.

	In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.		In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.

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	In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.		In einem 25 Liter Szintillationstank beobachtet man mit einem Photomultiplier den Untergrund radioaktiver Strahlung. Dabei stellt man fest, dass sehr viel häufiger Doppelpulse im Mikrosekundenbereich auftreten, als es der statistischen Zufallsverteilung entspricht. Man deutet diesen Befund der Doppelpulse mit Hilfe des Myonenzerfalls. Myonen entstehen durch Zerfall von Pionen in der äußersten Lufthülle in etwa 10 bis 30 km Höhe. Eine große Zahl relativistischer Myonen können trotz der kurzen mittleren Lebensdauer von etwa 2,2 µs wegen der Zeitdilatation die Erde erreichen. Fällt ein geladenes Myon in den Szintillationstank, so registriert der Photomultiplier einen Puls. Kommt das eingefallene negative bzw. positive Myon im Tank zur Ruhe, dann zerfällt es nach einer individuellen Zeit in ein Elektron, ein elektronisches Antineutrino und ein myonisches Neutrino bzw. in ein Positron, ein elektronisches Neutrino und ein myonisches Antineutrino. (Für Myonen gilt ein Dreiteilchenzerfall, für Pionen ein Zweiteilchenzerfall). Das Zerfallselektron bzw. Positron erzeugt im Szintillatortank als geladenes Teilchen ebenfalls einen Lichtblitz, den der Photomultiplier als zweiten Puls registriert. Mit einer mikroprozessorgesteuerten Elektronik werden innerhalb einer Woche die Doppelpulse in Zeitfenstern von einer Mikrosekunde zwischen 0 und 10 µs in 10 Speicherkanälen aufgesammelt. Diesen zeitlich abnehmenden Messdaten lässt sich eine exponentielle Zerfallskurve zuordnen. Es soll graphisch und rechnerisch geprüft werden, ob die gemessene mittlere Lebensdauer mit der des Myons übereinstimmt, wobei sowohl der zufällige Messuntergrund und die dadurch bewirkte zufällige Koinzidenzrate als auch der zum Myonenzerfall konkurrierende Myoneneinfang im Szintillator berücksichtigt werden muss. Vor der Auswertung sollen die zeitlichen Grenzen der etwa 1 µs breiten Zeitfenster der Speicherkanäle exakt mit Hilfe eines Doppelpulsgenerators und eines Oszillographen mit verzögerbarer Zeitbasis möglichst genau ausgemessen und die Messdaten entsprechend korrigiert werden.
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		+	Der Versuch findet in den F-Praktikums-Räume auf NB 04 Nord statt. Versuchsbeginn ist im Regelfall Mittwochs um 10:00 Uhr.

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