Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum:

Titel:


 Geiger-Müller-Zählrohr       


Versuchsnr.:03

Namen: Ronny Zentis & Christian Bracht

Gruppe: A

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
 
 

 
Skizze:


Geräte
mit Firmenangabe
- Geiger-Müller-Zählrohr + Cassy
- radioaktives Präparat (Sr 90 mit einer Aktivität von 3µCi) ( beta-Strahler )
- verschiedene Abschirmungsmaterialien
- eventuell Lautsprecher ( für das "Knacken des Zählrohrs" )
Durchführung
- Zählrohr an Cassy anschliessen und dann in einem Abstand von ca. 12 cm
   gegenüber dem radioaktiven Präparat positionieren
- Messung der Zählrate mittels Computer für verschiedene Materialien(Styropor, Holz, Blei, Papier,...),
  die zwischen Präparat und Zählrohr gehalten werden
- Die mittels Cassy aufgenommenen Messergebnisse über einen Videobeamer auf ein Projektionsfläche
   abbilden (bei uns diehnte hierzu die Tafel, weißer Hintergrund wie Leinwand wäre wohl besser)
- Messung der Intensität der Strahlung für verschiedene Abstände von Zählrohr/Präparat
- Messung der Hintergrundstrahlung ( ohne radioaktives Präparat )
Resultate
möglichst quantitative
- Strahlung wird durch unterschiedliche Materialien verschieden stark abgeschirmt :
  Blei schirmt die Beta-Strahlung fast vollständig ab, andere Materialien wie Papier aber kaum
- die Strahlung nimmt mit dem Quadrat des Abstandes ab
- Nullleffekt: es gibt eine Hintergrundstrahlung die unter anderem durch kosmische Strahlung
   hervorgerufen wird
- mit dem Zählrohr lassen sich radioaktive Strahlungen quantitativ erfassen.
   Dieser Vorgang beruht auf dem Prinzip der Stoß-Ionisation.

- Zwischen Metallhülle und Nadel des Zählrohres wird eine Hochspannung von 3kV angelegt. haben
  Die bei der Stoß-Ionisation entstandenen Ionen führen zu einem Stromimpuls,
  der sich über den Widerstand R auf einen elektronischen Zähler übertragen lässt,
  der eine Zahl weiterzählt und diesen Impuls zusätzlich an einen Lautsprecher abgibt.

Bemerkungen
&
Tricks
- die Schüler sollten folgende Vorkenntnisse besitzen: Atommodelle (Orbital Modell, Bohr,
   Rutherford), alpha bzw. beta- Strahlung,
  Stoßionisation
- die Materialien sollten die gleiche Dicke haben, bei uns: 0,5~1,0 cm
- Die Wahl des Maßstabs im Cassy-Programm sollte so getroffen werden, das die Unterschiede bei den
  verschiedenen Materialien deutlich sichbar werden
Literatur - Versuchsanleitungen aus dem AP
- www.zum.de ( mit vielen Powerpoint-Materialien )
- Klett, Impulse2