Zehn Aufgaben (AFB I–III): das Spektrum ordnen, die Ionisierungsgrenze anwenden und den Unterschied zwischen Röntgen- und γ-Strahlung sicher begründen.
Vervollständige den Merktext zum elektromagnetischen Spektrum.
Ziehe die Bausteine an die richtige Stelle.
UV-, Röntgen- und γ-Strahlung sind alle drei Strahlung. Sie unterscheiden sich nur in ihrer . Man gibt diese in der Einheit an. Ab etwa 10 eV kann die Strahlung Elektronen aus Atomen herausschlagen, sie ist dann . γ-Strahlung ist die energiereichste der drei — sie entsteht als einzige im .
Alle fünf Begriffe stehen so in der Erklärung. Der letzte ist der entscheidende Unterschied zwischen γ- und Röntgenstrahlung.
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Das Spektrum nach Energie ordnen
AFB I
Bringe die sieben Bereiche des elektromagnetischen Spektrums in die Reihenfolge steigender Energie.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — von der kleinsten zur größten Quantenenergie. Mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Radiowellen
2Mikrowellen
3Infrarot
4sichtbares Licht
5UV-Strahlung
6Röntgenstrahlung
7γ-Strahlung
Merkhilfe für die Reihenfolge: Radio – Mikro – Infrarot – sichtbar – UV – Röntgen – Gamma. Die letzten drei sind die ionisierenden.
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Begriff und Bedeutung
AFB I
Finde die sechs Paare aus Begriff und Erklärung.
Decke zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern.
Zwei Paare beschreiben denselben Unterschied aus zwei Richtungen: Bremsstrahlung entsteht außerhalb des Kerns, γ-Strahlung darin.
4
Stimmt das über die drei Strahlungsarten?
AFB I
Entscheide bei jeder Aussage, ob sie richtig oder falsch ist.
Richtig oder falsch? Nach jeder Antwort erfährst du, warum.
Aussage 1 von 6
Die beiden häufigsten Fehler stecken in Aussage 2 und 6: einmal wird „energiereich“ mit „radioaktiv“ verwechselt, einmal „flach“ mit „harmlos“.
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Finde den passenden Bereich
AFB II
Klicke im Schema jeweils das Feld an, nach dem gefragt wird.
Klicke das gesuchte Feld an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.
Die drei Felder der oberen Reihe rechts und der unteren Reihe links — UV, Röntgen, γ — sind genau die ionisierenden Bereiche.
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Ionisierend oder nicht?
AFB II
Ordne jede Strahlungsquelle dem passenden Fach zu.
Ziehe jede Karte in das passende Fach.
1ionisierend (ab ca. 10 eV)
2nicht ionisierend
Die Grenze verläuft mitten durch die UV-Strahlung; alles unterhalb des sichtbaren Lichts bleibt sicher darunter. Entscheidend ist die Energie eines Quants — nicht, wie hell oder wie stark die Quelle ist.
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Die Spannung der Röntgenröhre
AFB II
In einer Röntgenröhre durchlaufen Elektronen eine Spannung von 70 kV und werden dann abrupt abgebremst. Welche größte Energie kann ein einzelnes Röntgenquant dabei haben? Gib das Ergebnis in keV an.
Denke an die Bedeutung von 1 eV: Ein Elektron nimmt beim Durchlaufen von 1 V genau 1 eV auf.
Aus 70 kV = 70 000 V folgt eine Elektronenenergie von 70 000 eV = 70 keV. Mehr kann ein Quant nicht bekommen, weil das Elektron nicht mehr Energie mitbringt.
1 V → 1 eV. Wie viel Volt sind 70 kV?
70 kV = 70 000 V, das Elektron erhält 70 000 eV = 70 keV. Gibt es diese Energie beim Abbremsen vollständig ab, entsteht ein Quant mit genau 70 keV.
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Strahlung und Steckbrief
AFB II
Verbinde jede Strahlungsart mit der Aussage, die nur auf sie zutrifft.
Klicke links eine Strahlungsart an und dann rechts die passende Aussage. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Achte auf den Unterschied zwischen den letzten beiden Zeilen: γ-Strahlung und Radiowellen durchqueren den Körper — aber nur die γ-Strahlung richtet dabei Schaden an, weil nur sie genug Energie pro Quant mitbringt.
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Der Steckbrief-Vergleich
AFB III
Kreuze in jeder Zeile alle Strahlungsarten an, auf die die Eigenschaft zutrifft. Achtung: Es können mehrere sein — oder nur eine.
Klicke jede Zelle an, die zutrifft — ein zweiter Klick nimmt die Markierung zurück.
Eigenschaft
UV
Röntgen
γ
ist elektromagnetische Strahlung
ist ionisierend
entsteht im Atomkern
lässt sich mit einem Schalter abschalten
durchquert den ganzen Körper
wird von Knochen stärker abgeschwächt als von Muskeln
Die ersten beiden Zeilen sind vollständig angekreuzt — das ist die Gemeinsamkeit. Ab Zeile 3 beginnen die Unterschiede, und die entscheiden sich fast alle am Entstehungsort. Zeile 4 gilt auch für UV: Eine Höhensonne lässt sich ausschalten, die Sonne natürlich nicht.
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Fehlersuche im Schülertext
AFB III
In diesem Kurzreferat stecken drei Fehler. Finde sie.
Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Alle drei Fehler beruhen auf derselben Verwechslung: Sie behandeln die Menge der Strahlung so, als wäre sie ihre Energie. Entscheidend ist aber immer die Energie eines einzelnen Quants.
