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Vollständiger Aufbau eines Koinzidenzexperiments (LehrerInnen-Version)
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 27 Zeilen
- ich möchte einen Versuch zur koinzidenzmethode vorstellen der am foxlab der Universität Hannover realisiert ist dank für die
- Informationen gilt dr Moritz Weizmann für die Bereitstellung zu sehen ist hier der Gesamtaufbau und der ergänzte
- Strahlengang um für etwas mehr Übersicht zu sorgen ich werde jetzt den Aufbau der Reihe nach
- erklären im Kern des Experiments steht dabei ein strahlteilerwürfel der das ankommende Licht in zwei Teile teilt so dass es an in der Detektoren B oder C
- detektiert werden kann der Strahlteiler Würfel besteht dabei aus zwei dreiecksprismen deren
- Berührungsfläche die eigentliche Fläche ist an der der Strahl aufgeteilt wird klassisch wird dort ein Teil des Lichts reflektiert und ein Teil des Lichts
- transmittiert jetzt wird untersucht ob am Detektor B und C Koinzidenz zu beobachten ist das heißt ob die am strahlteil angekommenen Photonen oder
- photonenpakete gleichzeitig zu einer Auslösung beider Detektoren führen die beiden Detektoren sind für das ankommende Licht relativ empfindlich das
- heißt sie haben eine nachweiswahrscheinlichkeit von 60% sass man auf jeden Fall von gleichzeitigen Ereignissen eine ganze
- Reihe messen können sollte wenn in welche da stattfinden da die hier verwendeten Photonen im Infrarotbereich liegen kann auch Hintergrundstrahlung
- also Infrarotstrahlung aus der Umgebung von diesen Detektoren leicht injektiert werden es führt also dazu dass man viel mehr Koinzidenzen bekommen würde als man
- eigentlich erwarten kann weil noch Hintergrund Rauschen oder Hintergrundeffekte eine Rolle spielen deswegen gibt's einen zweiten Teil
- dieses Experiments der genau das verhindert man bestrahlt ein betabariumoxidkristall mit Licht der Wellenlänge 405 nanomet der größte Teil
- des Lichts geht einfach gradlinig durch den Kristall hindurch und landet auf einem schwarzen Absorber als sogenanntes müllicht das nicht weiter verwendet wird
- oben rechts im Bild ist der Punkt zu sehen wo das Licht ankommt in seltenen Fällen ist es aber so dass im Kristall eine Anregung stattfindet sass das Licht
- dieser Wellenlänge 405 nanomet absorbiert wird und der Kristall beim Übergang in den Grundzustand zwei Photonen der doppelten Wellenlänge
- emittiert die auf einem Kegel von 3° Öffnungswinkel den Kristall verlassen man erhält also in seltenen Fällen aber doch regelmäßig zwei
- gleichzeitig emittierte Photonen das eine davon wird auf den sogenannten triggerdetektor a oben rechts im Bild geleitet erst durch das dort detektierte
- Signal werden die beiden anderen Detektoren für ein paar Nanosekunden überhaupt nur freigeschaltet sass dort eintreffende Photonen aus dem
- Hintergrundlicht oder aus der Hintergrundstrahlung überhaupt gar nicht in den zellprozess reingehen sondern nur dann wenn der triggerdetektor a ein
- Photon angekündigt hat das zweite Photon gelangt dann relativ gleichzeitig auf den strahlteilerwürfel wo dann das eigentliche koinzidenzexeriment
- stattfindet es ist also eigentlich hier ein Experiment mit doppelter Koinzidenz nur wenn gleichzeitige Signale zwischen triggerdetektor a und den beiden anderen
- Detektoren bestehen dann misst man überhaupt aber man möchte untersuchen ob eine Koinzidenz zwischen Detektor B und C herrscht also ob sich das dort
- ankommende am Strahlteiler ankommende Paket oder einzeloton ob das sich geteilt hat und gleichzeitig an den beiden Detektoren zu messen ist ob aber
- dieser relativ komplizierte Aufbau mit zweifachem vorkommenden Begriff Koinzidenz für die Schüler geeignet ist das müsste jeder einmal selber für sich
- entscheiden zur Messwertaufnahme an den beiden Detektoren B und C und zur Beobachtung der Koinzidenz gibt es ein eigenes Video wo das dargestellt
- ist