Geigerzähler - Geiger-Müller-Zähler - einfach und anschaulich erklärt von physikdigital.de

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2 Oct 201902:24

Summary

TLDRDieses Video erklärt die Funktionsweise eines Geiger-Müllers in einer vereinfachten Darstellung. Ein Geiger-Zähler misst radioaktive Strahlung, indem er einen positiv geladenen Draht in einem Metallzylinder verwendet. Radioaktive Strahlung, wie Betastrahlung, setzt Elektronen aus dem Edelgas im Zylinder freigesetzt. Diese treffen auf den Draht und lösen eine Elektronenlawine aus, die viele Elektronen zum Draht zieht. Die Edelgasatome werden wieder mit Elektronen neutralisiert. Die Elektronen fließen zum Pluspol des Netzgeräts und durch das Zählgerät, welches die Anzahl der radioaktiven Teilchen zählt. Durch die Registrierung jedes Stromimpulses wird die radioaktive Aktivität gemessen.

Takeaways

📡 Ein Geiger-Zähler misst radioaktive Strahlung.
🔬 Der Aufbau eines Geiger-Zählers beinhaltet einen Metallzylinder mit Edelgas in der Mitte und einem positiv geladenen Draht.
⚡ Die Außenwand des Zylinders ist negativ geladen.
🌤️ Radioaktive Strahlung kann durch das Eindringen von Elektronen in den Zylinder erzeugt werden.
💥 Wenn ein Elektron auf ein Edelgasatom trifft, entsteht ein Ion und ein freies Elektron.
✨ Ein Kaskadeneffekt, genannt Elektronenlawine, entsteht, wenn freie Elektronen weitere Elektronen aus Atomen austreten lassen.
🔋 Die Elektronenlawine führt zu einer Zunahme an Elektronen, die zum Draht wandern.
🔭 Die Edelgasatome, die positiv geladen sind, werden von der negativ geladenen Zylinderwand angezogen und wieder neutralisiert.
🔋 Die Elektronen fließen zum Pluspol des angeschlossenen Geräts.
🔢 Die meisten Elektronen fließen durch das Zählgerät, welches einen Stromimpuls registriert.
📈 Der Zähler zeigt den Wert 1 an und erhöht ihn für jeden Stromimpuls um 1, um die Anzahl der radioaktiven Teilchen zu messen.

Q & A

Was ist das Hauptziel eines Geigerzählers?
-Ein Geigerzähler dient dazu, radioaktive Strahlung zu messen.
Welche Bestandteile hat der beschriebene Aufbau eines Geigerzählers?
-Der Geigerzähler besteht aus einem Metallzylinder mit Edelgas in der Mitte und einem positiv geladenen Draht, dessen Außenwand negativ geladen ist.
Wie tritt die radioaktive Strahlung in den Geigerzähler ein?
-Die radioaktive Strahlung, hier als Elektronen durch ein sehr dünnes Fenster, fliegt in den Zylinder ein.
Was passiert, wenn ein Elektron auf ein Edelgasatom trifft?
-Das Elektron schlägt ein Elektron aus der Atomhülle des Edelgasatoms heraus, was zu einer Kaskade von Ereignissen führt, die als Elektronenlawine bekannt ist.
Wie werden die Elektronen, die durch die Elektronenlawine frei werden, angezogen?
-Die Elektronen werden vom positiv geladenen Draht in der Mitte des Zylinders stark angezogen.
Was geschieht mit den Edelgasatomen nach der Elektronenlawine?
-Die Edelgasatome werden von der negativ geladenen Zylinderwand angezogen, wo sie sich wieder mit Elektronen verbinden und neutral werden.
Wo fließen die Elektronen nach dem Durchlaufen des Geigerzählers hin?
-Die Elektronen fließen zum Pluspol des angeschlossenen Niederschlagsgerätes.
Welche Rolle spielt der Widerstand im Geigerzähler?
-Der große Widerstand im System lenkt die meisten Elektronen durch das Zählgerät, was für die Messung der radioaktiven Teilchen sorgt.
Wie registriert der Zähler die radioaktiven Teilchen?
-Der Zähler registriert einen Stromimpuls für jedes radioaktive Teilchen, was durch eine Anzeige von 1 veranschaulicht wird.
Wie erhöht sich der Zählerwert bei der Registrierung von radioaktiven Teilchen?
-Der Zählerwert erhöht sich um 1 für jeden registrierten Stromimpuls.
Was kann man mit einem Geigerzähler messen?
-Mit einem Geigerzähler kann man die Anzahl der radioaktiven Teilchen messen, die in den Zylinder fliegen.

Outlines

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🔬 Funktionsweise eines Geigerzählers

Dieses Video erklärt die Grundprinzipien eines Geigerzählers, einem Gerät zur Messung von radioaktiver Strahlung. Es zeigt den Aufbau des Geräts, bestehend aus einem Metallzylinder, der einen mit Edelgas gefüllten zentralen, positiv geladenen Draht enthält, und einer negativ geladenen Außenwand. Radioaktive Strahlung wird gemessen, indem Elektronen durch ein dünnes Fenster in den Zylinder gelangen und mit dem Edelgas interagieren, was zu einer Kaskade von Elektronen auslösen kann, die als 'Elektronenlawine' bezeichnet wird. Diese Elektronen werden zum zentralen Draht gezogen, was eine positive Ladung im Edelgas verursacht, die wiederum von der negativ geladenen Zylinderwand angezogen wird. Die Elektronen fließen zum Pluspol des angeschlossenen Netzwerkgerätes und durch das Zählgerät, welches die Anzahl der radioaktiven Teilchen zählt, indem es für jeden Stromimpuls um 1 erhöht.

Mindmap

Keywords

💡Geigerzähler

Ein Geigerzähler ist ein Gerät, das zur Messung von radioaktiver Strahlung verwendet wird. Im Video wird erläutert, wie ein Geigerzähler funktioniert, indem er die Anzahl der radioaktiven Teilchen zählt, die in den Zylinder fliegen. Dies ist zentral für das Verständnis der Messung von Radioaktivität.

💡Radioaktive Strahlung

Radioaktive Strahlung ist eine Form von Emissionsstrahlung, die von radioaktiven Stoffen ausgeht. Im Kontext des Videos ist die Messung dieser Strahlung das Hauptziel des Geigerzählers, um die Präsenz von radioaktiven Teilchen zu bestimmen.

💡Edelgas

Edelgase sind chemische Elemente, die in der Mitte des Metallzylinders eines Geigerzählers verwendet werden. Sie sind für ihre chemische Stabilität bekannt und sind essentiell für den Prozess der Elektronen-Ablenkung, wie im Video beschrieben.

💡Elektron

Elektronen sind elektrische geladene Teilchen, die in Atomen enthalten sind. Im Video wird beschrieben, wie ein Elektron durch ein sehr dünnes Fenster in den Zylinder fliegt und dann mit Edelgasatomen interagiert, was zu einer Elektronenlawine führt.

💡Atomhülle

Die Atomhülle ist die äußere Region eines Atoms, die von Elektronen umgeben ist. Im Video wird die Atomhülle erwähnt, wenn Elektronen durch die Wechselwirkung mit radioaktiver Strahlung aus der Atomhülle entfernt werden.

💡Elektronenlawine

Eine Elektronenlawine ist ein Prozess, bei dem ein einzelnes Elektron zahlreiche andere Elektronen aus den Atomhüllen entfernt, was zu einer Kaskade von Elektronen führt. Im Video wird dies als Mechanismus beschrieben, der die Anzahl der Elektronen erhöht, die zum Zähldraht gelangen.

💡Zähldraht

Der Zähldraht ist ein positiv geladenter Draht im Inneren des Geigerzählers. Im Video wird er als Ort beschrieben, an dem die Elektronen durch die Anziehungskraft des positiven Ladungszustands zum Draht gezogen werden.

💡Zylinderwand

Die Zylinderwand ist die äußere Wand des Metallzylinders, die negativ geladen ist. Im Video wird sie als Teil der Geigerzähler-Struktur beschrieben, die die Edelgasatome anzieht, nachdem sie Elektronen verloren haben.

💡Stromimpuls

Ein Stromimpuls ist ein kurzer elektrischer Strom, der durch das Zählgerät fließt, wenn die Elektronen zum Pluspol des angeschlossenen Netzgerätes gelangen. Im Video wird der Stromimpuls als Mittel zur Registrierung der radioaktiven Teilchen verwendet.

💡Zählgerät

Ein Zählgerät ist ein Instrument, das verwendet wird, um die Anzahl der durchgelaufenen Elektronen zu zählen. Im Video wird das Zählgerät als Teil des Geigerzählers beschrieben, das den Stromimpuls zählt und die Anzahl der radioaktiven Teilchen misst.

Highlights

Das Video erklärt die Funktionsweise eines Geigerzählers.

Mit einem Geigerzähler kann radioaktive Strahlung gemessen werden.

Der Aufbau eines Geigerzählers wird dargestellt.

Ein Edelgas befindet sich in der Mitte des Metallzylinders.

Ein positiv geladenes Draht befindet sich im Zentrum des Edelgases.

Die Außenwand des Zylinders ist negativ geladen.

Radioaktive Strahlung kann durch das Eindringen von Elektronen gemessen werden.

Ein Elektron durchläuft ein dünnes Fenster und trifft auf Edelgas.

Ein Elektron des Atoms wird aus der Hülle heraus geschlagen.

Beide Elektronen werden zum positiv geladenen Draht angezogen.

Ein Elektronenschauer, genannt Elektronenlawine, entsteht.

Viele Elektronen gelangen durch die Elektronenlawine zum Draht.

Edelgasatome werden von der negativ geladenen Wand angezogen.

Edelgasatome verbinden sich wieder mit Elektronen und sind wieder neutral.

Die Elektronen fließen zum Pluspol des angeschlossenen Geräts.

Die meisten Elektronen fließen durch das Zählgerät.

Der Zähler registriert den Stromimpuls und zeigt den Wert 1 an.

Jeder Stromimpuls erhöht den Wert des Zählers um 1.

Mit einem Geigerzähler kann die Anzahl der radioaktiven Teilchen gemessen werden.