Berechnung Masse, Energie & Impuls von Elementarteilchen (Elektron wird auf Proton geschossen) - Physik

lolwut · 01.11.2010, 14:55

Guten Tag,

ich habe die Aufgabe mithilfe von Bahnkurven von Elementarteilchen, welche aufeinander geschossen werden, deren Masse, Energie und den Impuls zu bestimmen.
In meiner Berechnung sollen ein Elektron und ein Proton aufeinandergeschossen werden.

Zur Hilfe habe ich die Informationen "Blasenkammer, Hochenergiephysik und Teilchenspuren" bekommen.

Natürlich habe ich mich auch gleich mit dem Thema beschäftigt und bisher weiß ich eigentlich nur, dass es verschiedene Elementarteilchen gibt und dass deren Bahnkurvenverlauf mithilfe einer Blasenkammer dargestellt werden kann.

Einen mathematischen Ansatz habe ich leider absolut keinen. Es wäre nett, wenn mir hier jemand irgendwelche Tipps oder nützliche Links geben könnte.

Vielen Dank im Voraus :-)

Auwi · 02.11.2010, 14:27

Vielleicht hilft Dir zum Verständnis der folgende Beitrag:
blätter ihn mal durch...
http://www.mppmu.mpg.de/english/tdot04_kiesling.pdf

lolwut · 03.11.2010, 15:01

Vielen Dank für die Hilfe :-)

Habe mich jetzt mit dem ganzen Thema beschäftigt und befinde mich in der Endphase (die Berechnungen).
Doch leider habe ich hier ein Problem. Ich habe auf einem Bild aus einer Blasenkammer den Radius gemessen, mit dem ein Elektron reinfliegt. Da es ja auf einer Spiralbahn fliegt habe ich den allergrößten Radius direkt am Rand genommen. Meine Messung ergab ca. 10,3cm.

Aus dem Buch wo dieses Foto stammt steht, dass die Fotographie den Maßstab 1,45:1 hat.

So weit, so gut. Also habe ich es auf den originalen Maßstab umgerechnet, wobei rauskam, dass der Radius ca. 7,1cm beträgt, also 0,071m.

Dann eingesetzt in die Impulsformel der Blasenkammer:
p = q*B*r
p = (1,602*10^-19)[C] * (1,17)[Wb/m^2] * (0,071)[m]
p = 1,33143*10^-20

So, nun mein Problem: Welche Einheit kommt da raus? Und was ist eigentlich Weber pro Quadratmeter? Des steht so in dem Buch für das Magnetfeld.

Hier noch die zugehörige Grafik:
http://bit.ly/b9hCKS

Danke schonmal

UPDATE, 15:04 Uhr: Hab jetzt rausgefunden dass [Wb/m^2] das gleiche wie Tesla ist. D.h. es müsste für den Impuls rauskommen [MeV/c]. Stimmt das?

Auwi · 03.11.2010, 19:31

${{1\,Wb\over m^2}= 1\,T}$ Flußdichte, magnetische Induktion
Größenglichung:
${B=\mu\cdot H}$

lolwut · 04.11.2010, 12:02

Danke für die Hilfe, das Problem zum Impuls hat sich somit gelöst.

Allerdings komme ich seit Tagen nicht auf eine Formel für die Masse oder Energie. Denn in jeder Formel kommen beide Größen vor und mit zwei Unbekannten kann ich schlecht rechnen.

Ich habe nun als Einziges folgende Formel für die Masse gefunden:

m = (p) / (v * sqrt( 1 - ((v/c)^2) ))

Allerdings muss hier die Geschwindigkeit kleiner als Lichtgeschwindigkeit sein, wie also soll ich damit rechnen, da kommt doch garantiert was Falsches raus?
Und wie bekomme ich überhaupt die Geschwindigkeit raus, mit der das Teilchen in die Blasenkammer geschossen wird? Bisher habe ich einfach die Lichtgeschwindigkeit dafür genommen.