röntgen referat

ERMITTLUNG DER AVOGADRO-KONSTANTEN

DURCH RÖNTGENBEUGUNG

von Philipp, Thomas und Dominik

1Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

6, 0221417930 ∗ 1023mol−1

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

Ein Mol des Kohlenstoffisotops 12C wiegt exakt 12 Gramm

6, 0221417930 ∗ 1023mol−1

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

Ein Mol des Kohlenstoffisotops 12C wiegt exakt 12 Gramm

Experimentelle Bestimmung:

6, 0221417930 ∗ 1023mol−1

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

Ein Mol des Kohlenstoffisotops 12C wiegt exakt 12 Gramm

Experimentelle Bestimmung:

Ölfleckversuch

6, 0221417930 ∗ 1023mol−1

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

Ein Mol des Kohlenstoffisotops 12C wiegt exakt 12 Gramm

Experimentelle Bestimmung:

Ölfleckversuch

Elektrolyse

6, 0221417930 ∗ 1023mol−1

2Montag, 5. Oktober 2009

AVOGADROKONSTANTE

Anzahl der Teilchen in einem mol eines Stoffes

Ein Mol des Kohlenstoffisotops 12C wiegt exakt 12 Gramm

Experimentelle Bestimmung:

Ölfleckversuch

Elektrolyse

Röntgenbeugung

6, 0221417930 ∗ 1023mol−1

2Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

1874 Habilitation durch die Universität Straßburg

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

1874 Habilitation durch die Universität Straßburg

1893 Rektor der Universität Würzburg

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

1874 Habilitation durch die Universität Straßburg

1893 Rektor der Universität Würzburg

8. November 1895 Entdeckung der Röntgenstrahlen

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

1874 Habilitation durch die Universität Straßburg

1893 Rektor der Universität Würzburg

8. November 1895 Entdeckung der Röntgenstrahlen

1900 Professor an der Universität München

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

1874 Habilitation durch die Universität Straßburg

1893 Rektor der Universität Würzburg

8. November 1895 Entdeckung der Röntgenstrahlen

1900 Professor an der Universität München

1901 erster Nobelpreisträger der Physik

3Montag, 5. Oktober 2009

WILHELM CONRAD RÖNTGEN

* 27. März 1845 In Lennep

1861 - 1863 an der Technischen Schule in Utrecht

1864 Beginn des Studiums an der ETH Zürich

1868 Diplom als Maschinenbauingenieur

1869 promovierte Röntgen an der Universität Zürich in Physik mit „Studien über Gase“

1874 Habilitation durch die Universität Straßburg

1893 Rektor der Universität Würzburg

8. November 1895 Entdeckung der Röntgenstrahlen

1900 Professor an der Universität München

1901 erster Nobelpreisträger der Physik

† 10. Februar 1923 an Darmkrebs in München

3Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGENRÖHRE

4Montag, 5. Oktober 2009

VERSUCHSAUFBAU

5Montag, 5. Oktober 2009

VERSUCHSAUFBAU

5Montag, 5. Oktober 2009

DREHKRISTALL-AUFBAU

6Montag, 5. Oktober 2009

DREHKRISTALL-AUFBAU

6Montag, 5. Oktober 2009

nλ = 2dsin(α)

DREHKRISTALL-AUFBAU

6Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGENSPEKTROSKOPIE

1λ = 2dsin(α)

7Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGENSPEKTROSKOPIE

1λ = 2dsin(α)

Kα

Kβ

7Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGENSPEKTROSKOPIE

1λ = 2dsin(α)

7Montag, 5. Oktober 2009

8Montag, 5. Oktober 2009

α in ° 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15

Intensität in 1/s

λ in 10E-10 m

222 341 472 471 585 638 640 595 681 908 612 1500 546 305 241 192 163 125 100 91 69

0,35 0,39 0,42 0,45 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,04

8Montag, 5. Oktober 2009

α in ° 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15

Intensität in 1/s

λ in 10E-10 m

222 341 472 471 585 638 640 595 681 908 612 1500 546 305 241 192 163 125 100 91 69

0,35 0,39 0,42 0,45 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,04

0

375

750

1125

1500

5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15

Inte

nsitä

t in

1/s

α in °

8Montag, 5. Oktober 2009

α in ° 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15

Intensität in 1/s

λ in 10E-10 m

222 341 472 471 585 638 640 595 681 908 612 1500 546 305 241 192 163 125 100 91 69

0,35 0,39 0,42 0,45 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,041λ = 2dsin(α)

8Montag, 5. Oktober 2009

α in ° 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15

Intensität in 1/s

λ in 10E-10 m

222 341 472 471 585 638 640 595 681 908 612 1500 546 305 241 192 163 125 100 91 69

0,35 0,39 0,42 0,45 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,04

8Montag, 5. Oktober 2009

α in ° 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15

Intensität in 1/s

λ in 10E-10 m

222 341 472 471 585 638 640 595 681 908 612 1500 546 305 241 192 163 125 100 91 69

0,35 0,39 0,42 0,45 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,04

0

375

750

1125

1500

0,35 0,39 0,42 0,45 0,49 0,52 0,56 0,59 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,04

Inte

nsitä

t in

1/s

λ in 10E-10 m

8Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGEN-STRUKTUR-ANALYSE

d =nλ

2sin(α)

ZIRKONFILTER

9Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGEN-STRUKTURANALYSE

d =nλ

2sin(α)

10Montag, 5. Oktober 2009

RÖNTGEN-STRUKTURANALYSE

d =nλ

2sin(α)

Geg: λ = 0, 73 ∗ 10−10m

d =1 ∗ 0, 73 ∗ 10−10

2sin(7, 5◦)= 2, 8 ∗ 10−10m

11Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

Na+-Ionen: 8 ∗ 18 + 6 ∗ 1

2 = 4

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

Na+-Ionen: 8 ∗ 18 + 6 ∗ 1

2 = 4

Cl−-Ionen: 1 + 12 ∗ 14 = 4

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

Na+-Ionen: 8 ∗ 18 + 6 ∗ 1

2 = 4

Cl−-Ionen: 1 + 12 ∗ 14 = 4

⇒ 4 NaCl-Molekule

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

Na+-Ionen: 8 ∗ 18 + 6 ∗ 1

2 = 4

Cl−-Ionen: 1 + 12 ∗ 14 = 4

⇒ 4 NaCl-Molekule

NA =M

pNaCl ∗ 14a3

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

Na+-Ionen: 8 ∗ 18 + 6 ∗ 1

2 = 4

Cl−-Ionen: 1 + 12 ∗ 14 = 4

⇒ 4 NaCl-MolekuleNA =

M

pNaCl ∗ 14 (2d)3

NA =M

pNaCl ∗ 14a3

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

Na+-Ionen: 8 ∗ 18 + 6 ∗ 1

2 = 4

Cl−-Ionen: 1 + 12 ∗ 14 = 4

⇒ 4 NaCl-Molekule

NA =M

pNaCl ∗ 2d3

NA =M

pNaCl ∗ 14 (2d)3

NA =M

pNaCl ∗ 14a3

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

NA =M

pNaCl ∗ 2d3

NA =M

pNaCl ∗ 14 (2d)3

NA =M

pNaCl ∗ 14a3

NA =58, 44 g

mol

2164000 gm3 ∗ 2 ∗ (2, 8 ∗ 10−10m)3

12Montag, 5. Oktober 2009

BERECHNUNG DER AVOGADRO-KONSTANTE

NA =Vm

VNaCl

NA =M

pNaClVNaCl

NA =M

pNaCl ∗ 2d3

NA =M

pNaCl ∗ 14 (2d)3

NA =M

pNaCl ∗ 14a3

NA =58, 44 g

mol

2164000 gm3 ∗ 2 ∗ (2, 8 ∗ 10−10m)3

NA = 6, 15 ∗ 1023 1mol

12Montag, 5. Oktober 2009