2.1.1.1. Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d
-
Upload
lora-walter -
Category
Documents
-
view
105 -
download
0
Transcript of 2.1.1.1. Elastische Streuung Thomsonstreuung Rayleighstreuung Miestreuung Teilchen d
1. Atome als Quantenmechnische Teilchen 1.1. Wiederholung Interferenz und Doppelspalt, Paradoxien, Delayed Choice 1.2. Doppelspaltversuche mit Teilchen: 1.2.1. Elektronen 1.2.2. Atome, Moleküle 1.3. Dekohärenz: Teilchenstreuung, Lichtstreuung, thermische Emission 1.4. Beispiel H2 1.5. Lichtgitter 1.6. Atomspiegel 1.7. Laserkühlung MOT
2. Wechselwirkung mit Atomen 2.1. Photon-Atom Wechselwirkung 2.1.1. Wiederholung: Photoeffekt, Comptoneffekt, 2.1.2. Winkel- und Energieverteilungen 2.1.3. Doppelanregung, Interferenzeffekte 2.1.4. Mehrfachionisation: Mechanismen, Energie- und
Winkelverteilungen 2.1.5. Molekulare Photoionisation: Höhere Drehimpulse 2.2. Atome in starken Laserfeldern 2.2.1. Multiphotonenionisation 2.2.2. Tunnelionisation 2.2.3. Der Rückstreumechanismus: Höhere Harmonische,
hochenergetische Elektronen, Doppelionisation 2.2.4. Mehrfachionisation: Mechanismen, Impulse und Energien 2.3. Ion-Atom Stöße 2.3.1. Elektronentransfer 2.3.2. Ionisation 2.3.3. Mehrelektronenprozesse
Geometrischer Querschnitt
Interferenzen:Wellenlänge verlgleichbarmit Streukörper
1. Atome als Quantenmechnische Teilchen 1.1. Wiederholung Interferenz und Doppelspalt, Paradoxien, Delayed Choice 1.2. Doppelspaltversuche mit Teilchen: 1.2.1. Elektronen 1.2.2. Atome, Moleküle 1.3. Dekohärenz: Teilchenstreuung, Lichtstreuung, thermische Emission 1.4. Beispiel H2 1.5. Lichtgitter 1.6. Atomspiegel
2. Wechselwirkung mit Atomen 2.1. Photon-Atom Wechselwirkung 2.1.1. Wiederholung: Elastische Streuung,
Photoeffekt, Comptoneffekt, 2.1.2. Winkel- und Energieverteilungen 2.1.3. Doppelanregung, Interferenzeffekte 2.1.4. Mehrfachionisation: Mechanismen, Energie- und
Winkelverteilungen 2.1.5. Molekulare Photoionisation: Höhere Drehimpulse 2.2. Atome in starken Laserfeldern 2.2.1. Multiphotonenionisation 2.2.2. Tunnelionisation 2.2.3. Der Rückstreumechanismus: Höhere Harmonische,
hochenergetische Elektronen, Doppelionisation 2.2.4. Mehrfachionisation: Mechanismen, Impulse und Energien 2.3. Ion-Atom Stöße 2.3.1. Elektronentransfer 2.3.2. Ionisation 2.3.3. Mehrelektronenprozesse
Messgrössen Photoabsorbtion:
•Absorbtion
•Ionenezeugung
•Elektronenwinkel
Absorptionsspektren
a) Absorbtionsspektren
WasserstoffAbsorbtionsspektrum
WasserstoffGas
„Messung“ der Absorbtion
Messgrössen Photoabsorbtion:
•Absorbtion
•Ionenezeugung
•Elektronenwinkel
C2 Unterschied
Wirkungsquerschnitt
Wie “wahrscheinlich” ist Photoionisation????
-> Erinnerung: Konzept des Wirkungsquerschnittes
Was ist ein Wirkungsquerschnitt (totaler Querschnitt)
http://www.didaktik.physik.uni-erlangen.de/grundl_d_tph/exp_stoss/stoss_streu_3.html
Wirkungsquerschnitt: = (A+B)2
Bei Teilchen kein „Kontakt“ sondern Reichweite der Kraft und Wahrscheinlichkeit! (Bsp TORWART: a) Reichweite, b)Wahrscheinlichkeit)
Gesucht!
Nreaktion = Nprojektil Ftarget
„Flächendichte“ (Teilchen/cm2)“des Targets
Nprojektil
Was ist ein Wirkungsquerschnitt (totaler Querschnitt)
http://www.didaktik.physik.uni-erlangen.de/grundl_d_tph/exp_stoss/stoss_streu_3.html
Wirkungsquerschnitt: = (A+B)2
Bei Teilchen kein „Kontakt“ sondern Reichweite der Kraft und Wahrscheinlichkeit! (Bsp TORWART: a) Reichweite, b)Wahrscheinlichkeit)
Gesucht!
Nreaktion = Nprojektil Ftarget
„Flächendichte“ (Teilchen/cm2)“des Targets
Nprojektil
Was ist die „Größe“ des Photons?
h > Ebind
Ee=h –Ebind
Photoionisationswirkungs
querschnitt
Photonenenergie
13.6 eV
Wieso ist es„schwieriger“ mit höher
energetischen Photonenzu ionisieren??
Photoelectric effect: energy and momentum conservation
example:h=99eV
Ee= h- Ebinding=75eVke=5 10-24kg m/sec
kphoton= h / c = 5.3 10-26kg m/sec
nonrelativistic:photon momentum
small
ion or solid compensates
electron momentum!(Eion=Ee*me/mion)
h
e-
Photon cannot couple to afree electron, second particle needed!
Where do the momenta come from??
photon: No!
acceleration: No!
h
e-
Proof: 1) high energy cross section2) absorption edges
13.6 eV
H
He
6 * 10-18 cm2
FlächeWasserstoffatom
8 * 10-17 cm2
Abfall mit 1/E 3.5
Neon L-Schale (n=2)
Neon K-Schale (n=1)
Ort
Gewebe: Wasser
Knochen: Höheres Z -> Absorbiert besser
Transmission durch 1cm Wasser
Wann wird das Photon absorbiert?Wie lange dauert es?Was ist der Mechanismus des Prozesses?
Messgrössen Photoabsorbtion:
•Absorbtion
•Ionenezeugung
•Elektronenenergie•Elektronenwinkel
TraditionalElectron
Spectrometer
Cloud Chamber andits successorsCrystal ... BallsTPC s ....
High energy Particles!
COLTRIMS: Cloud Chamber for Atomic Physics
meV particles
Nuclear Motionmilli eV
(less than thermalmotion!)
eV Energy(No Trace!)
Electron Correlation
Electron-Nuclear Coupling
(eV)
TraditionalElectron
Spectrometer
COLTRIMS: A “Cloud Chamber” for eV Particles:
Electric field Position sensitive multi-hit electron detector
Time of flight & 2dim positions
3 dim momentum vector
Time of FlightTime of Flight
Position sensitive multi-hit
ion detector
COLTRIMS: A “Cloud Chamber” for eV Particles:
Electric field Position sensitive multi-hit electron detector
Time of flight & 2dim positions
3 dim momentum vector
Time of FlightTime of Flight
Position sensitive multi-hit
ion detector
B-field
+ time dependent field+ lenses
Localized Gas Target:
precooled supersonic gas jet
<< 10 K
Localized Gas Target:
precooled supersonic gas jet
<< 10 K
Was beobachtete man:
Elektronenenergie?
Elektronenwinkelverteilung?
h > Ebind
Ee=h –Ebindh > Ebind
Ee=h –Ebind
-Eexc
1 active electron 2 active electrons
Anregung nachn=2,3,4 ...