Typische Atomdichten in Festkörpern sind

• 10²³ Atome/cm³

• 10²⁶ Atome/m³

• 10²⁰ Atome/mm³

• 10¹² Atome/µm³

• 100 Atome/nm³

Die Auflösung eines Licht-Mikroskops

• kann wesentlich besser sein als die Beugungsgrenze

• gibt den Abstand von 2 Punkten an, die gerade noch als zwei einzelne Punkte aufgelöst werden können

• wird durch die Vergrößerung des Mikroskops bestimmt

• wird durch die Größe der Eintrittslinse und die Brennweite bestimmt

• ist nicht besser als ungefähr λ/2

Zur Messung der Größe von Atomkernen

• können Mikroskope mit sichtbarem Licht verwendet werden

• kann die Streuung von Protonen herangezogen werden

• kann die Streuung von Elektronen herangezogen werden

Der Rutherford´sche differentiellle Streuquerschnitt

• beschreibt die Streuung von Elektronen an Punktladungen

• beschreibt die Streuung hochenergetischer Ionen an Punktladungen

• hat die typische cos²θ Abhängigkeit

• gibt an, welcher Bruchteil von gestreuten Teilchen bei 2 verschiedenen Winkeln θ₁ und θ₂ zu beobachten sind

• beim Goldfolienexperiment erlaubt die Beschreibung des Atoms mit dem Thomson Modell (gleichmäßig verteilte positive Ladung in der sich Elektronen bewegen)

Der Raumwinkel

• beschreibt die Summe von 2 Winkeln

• beschreibt das Produkt von 2 senkrecht aufeinander stehenden Winkeln

• kann Werte zwischen 0 und 4π annehmen

• entspricht dem Volumen des Sektors der Einheitskugel

• hat die Dimension einer Fläche

Der Raumwinkel Ω eines Detektors der Fläche F

• wird benötigt, um die Art der gestreuten Teilchen zu berechnen

• wird benötigt, um die Anzahl gestreuter Teilchen zu berechnen

• kann in der Bezeichnung Steradiant (sr) angegeben werden

Der Wirkungsquerschnitt ist

• der Durchmesser eines streuenden Teilchens

• die einem Teilchen zugeordnete Fläche, die getroffen werden muss, um eine Reaktion hervorzurufen

• die Größe eines getroffenen Teilchens

• in der SI-Einheit Meter anzugeben

• groß, wenn die Wahrscheinlichkeit für eine Reaktion groß ist

Der differentielle Streuquerschnitt dσ/dΩ

• ist verknüpft mit der Form der streuenden Objekte

• ist sein Durchmesser differenziert nach der Zeit

• ist eine Teilfläche des gesamten Wirkungsquerschnitts

• gibt die Fläche an, die getroffen werden muss, um ein Teilchen im Raumwinkel dΩ nachzuweisen

Die Flächendichte, d.h. die Anzahl N der Teilchen auf einer Fläche A in einer Probe ergibt sich aus

Die Anzahl der in einem Rutherford-Streuexperiment nachgewiesenen Teilchen ist proportional

• zur Anzahl der verwendeten Projektile

• zur Ladung der Projektile

• zum Streuwinkel

• zum Quadrat der Ladung der Streuzentren

• zur Anzahl der Atome, die auf der bestrahlten Fläche liegen