Auflösungsvermögen

elbilo · Anmeldungsdatum: 12.02.2018 Beiträge: 152

Meine Frage:
Hey,

gestern meine Physik-Abiturprüfung geschrieben...fand sie ganz einfach, naja, hab mich auch gut vorbereitet smile

.

Nun jedoch zu meiner Frage. In gestrigen Aufgaben ging es darum, den Einfluss der Gravitation auf die Frequenz eines Photons zu ermitteln. Dies gelang durch ein stark vereinfachtes Experiment, wo ein Photon mit bestimmter Energie von einer Quelle emittiert wurde und in Richtung Boden beschleunigt wurde. Die Quelle befand sich in ca. 22m Höhe. Man sollte nun durch einen Energiezuwachs des Photons beschreiben, dass dessen Frequenz zugenommen hat. Nun wurde das Auflösungsvermögen des Detektors mit ca 10^2 angegeben (Verhältnis zwischen Anfangsfrequenz und der Frequenzdifferenz des Photons). Das berechnete Verhältnis lag im Bereich von 10^15. Nun sollte bewertet werden, ob dies hinsichtlich des Auflösungsvermögens messbar sei.

Nun war ich mir nicht sicher, ob entweder kleinere oder größere Werte aufgelöst werden können oder nicht. Was sagt ihr? Habe das in der Klausur zum ersten mal gehört, habe auf letzteres getippt, erschien mir logisch.

Beste Grüße
elbilo

max5588 · Anmeldungsdatum: 17.02.2017 Beiträge: 35

Ja ich denke das sollte stimmen. Das Auflösungsvermögen ist ja die Möglichkeit des Detektors zwei unter sehr kleinem Winkel erscheinende Punkte noch voneinander getrennt erkennen zu können. Die Öffnung des Detektors wirkt dabei als Beugungsöffnung. Da der Detektor nicht verändert werden kann muss also eine möglichst kleine Wellenlänge (also große Frequenz) gewählt werden. Denn dann können auch noch kleinere Winkel zwischen zwei Punkten aufgelöst werden.

PS:
Rein aus Interesse wie hast du denn den ersten Aufgabenteil berechnet, d.h. den Einfluss der Gravitation? Mit der Energiezunahme durch die Abgabe des Photons seiner Lageenergie?
Schreibe nämlich in 2 Wochen ebenfalls mein Physik Abi ...
Hammer

elbilo · Anmeldungsdatum: 12.02.2018 Beiträge: 152

Genau. Am Detektor hat es dann die potentielle Energie in Form von kinetischer Energie zur vorigen Energie dazubekommen, wodurch dem Photon dann aufgrund der Proportionalität von Photonenenergie und Frequenz eine höhere Frequenz zugeordnet werden kann.

Findet sich im Internet unter Pound-Rebka-Experiment. Zudem sollte dann die relativistische Masse am Detektor hergeleitet werden, sowie die ganzen Formeln für die Frequenzdifferenz etc..

Ich wünsche dir viel Erfolg Prost

elbilo · Anmeldungsdatum: 12.02.2018 Beiträge: 152