Verfasst: 26.10.2004, 16:12
Unter Anderem während eines Physik-Studiums oder Chemie-Studiums wird im Physik-Praktikum ein Modellversuch zur Kinetischen Gastheorie/Maxwellschen Geswindigkeitsverteilung durchgeführt, bei dem auch die Geschwindigkeitsverteilung gemessen wird. Mir ist dabei aber aufgefallen, dass dabei die Geschwindigkeitsverteilung von einem kleinen austretenden "Gasstrom" gemessen wird und bei diesem die Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung angepasst werden soll.
Dies findet man beispielsweise bei
http://www.unibas.ch/phys-ap/vers07/Ver ... uch07.pdf.
Das ist aber falsch, denn es wird hierbei nur die Geschwindigkeitsverteilung des austretenden Gasstroms gemessen und der durch eine Fläche gehende Strom, beispielsweise ein aus einer Öffung austretender Gasstrom, ist das Flächenintegral von Dichte * Geschwindigkeit, so dass diese Geschwindigkeitsverteilung nicht die Maxwellsche Geswindigkeitsverteilung sein kann.
Die tatsächlich Geschwindigkeitsverteilung ist mit
const0 * v^3 * exp(-const1 * v^2)
etwas schmaler und zu höheren Geschwindigkeiten verschoben, verglichen mit der Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung
const0 * v^2 * exp(-const1 * v^2).
Dies kann man in vielen Artikeln nachlesen und an gemessenen Geschwindigkeitsverteilungen deutlich sehen, beispielsweise in
R. C. Miller and P. Kusch, Velocity Distributions in Pottasium and Thallium Atomic Beams, Physical Review, Volume 99, Number 4, 1955.
Welche Version vom Modellversuch zur Kinetischen Gastheorie/Maxwellschen Geswindigkeitsverteilung wird bei euch gelehrt und wissen die Verantwortlichen, was sie da machen?
Dies findet man beispielsweise bei
http://www.unibas.ch/phys-ap/vers07/Ver ... uch07.pdf.
Das ist aber falsch, denn es wird hierbei nur die Geschwindigkeitsverteilung des austretenden Gasstroms gemessen und der durch eine Fläche gehende Strom, beispielsweise ein aus einer Öffung austretender Gasstrom, ist das Flächenintegral von Dichte * Geschwindigkeit, so dass diese Geschwindigkeitsverteilung nicht die Maxwellsche Geswindigkeitsverteilung sein kann.
Die tatsächlich Geschwindigkeitsverteilung ist mit
const0 * v^3 * exp(-const1 * v^2)
etwas schmaler und zu höheren Geschwindigkeiten verschoben, verglichen mit der Maxwellschen Geschwindigkeitsverteilung
const0 * v^2 * exp(-const1 * v^2).
Dies kann man in vielen Artikeln nachlesen und an gemessenen Geschwindigkeitsverteilungen deutlich sehen, beispielsweise in
R. C. Miller and P. Kusch, Velocity Distributions in Pottasium and Thallium Atomic Beams, Physical Review, Volume 99, Number 4, 1955.
Welche Version vom Modellversuch zur Kinetischen Gastheorie/Maxwellschen Geswindigkeitsverteilung wird bei euch gelehrt und wissen die Verantwortlichen, was sie da machen?