Geiger-Müller-Zählrohr
Skizze:
Grundprinzip:
Zwischen Anode und Kathode liegt eine Spannung von 500 V
Ionisiervorgänge im Füllgas:
freigesetzte Elektronen beschleunigen zur Anode (auf dem Weg werden weitere Atome Ionisiert) Treffen diese Elektronen auf die Anode, so wird ein kurzer Strom-Impuls ausgelöst, den man verstärken und registrieren kann (Verstärker, Impulszähler).
Versuchsdurchführung:
Zuerst misst man mit dem Zählrohr ohne eine radioaktive Probe. Anschließend hält man eine radioaktive Probe (226Ra) in unmittelbare Nähe vor das Geiger-Müller-Zählrohr und variert den Abstand.
Versuchsbeobachtung:
Der an den verstärker angeschlossene Lautsprecher klickt auch ohne radioaktive Probe.
Mit der radioaktiven Probe steigert sich die Anzahl der Klicks so stark an, bis man keine einzelnen Klicke mehr unterscheiden kann und nur noch ein Rauschen zu hören ist.
Versuchserklärung:
Beim Eintreffen von radioaktiver Strahlung werden Atome im Zählrohr ionisiert. Die freigesetzten Elektronen werden dann zur Anode hin beschleunigt. Die Elektronen besitzen eine immmer größere kinetische Energie und können auf dem Weg zur Anode weitere Atome durch Zusammenstöße ionisieren. Es entsteht dadurch eine Elektronenlawine. Wenn die Elektronen die Anode treffen, entsteht ein kurzer elektrischer Impuls. Diesen Impuls kann man verstärken und für jeden Hörbar machen. Die positiv geladenen Ionen werden zur Kathode hin beschleunigt. Die Zählrate ohne ein radioaktiver Präparat wird Nullrate genannt. Diese ist immer vorhanden und hängt von den örtlichen Bedingungen ab. Bei quantitativen Experimenten muss sie immer von der gemessenen Zählrate abgezogen werden.
Erstellt von H.C. mit kleinen Ergänzungen von Herrn Ecker 8.3.2014