Betreff:

Zentrale Experimente Physik GOSt

Anmelden

Startseite -> Ionisierende Strahlung radioaktiver Stoffe -> Das Geiger-Müller-Zählrohr zum Nachweis ionisierender Strahlung

Das Geiger-Müller-Zählrohr (GMZ), auch als Geigerzähler benannt, ist das wohl bekannteste und am häufigsten vorzufindende Zählrohr zum Nachweis ionisierender Strahlung. Der Name geht auf die beiden Entwickler des Geiger-Müller-Zählrohrs zurück. Es wurde 1928 von den deutschen Physikern Hans Geiger (1882– 1945) und Walter Müller (1905–1979) entwickelt. Müller war ein Schüler von Geiger, der seinerseits Schüler Rutherfords war. Aufbau und Funktionsweise des Zählrohrs sind ist leicht nachvollziehbar und sollen auf dieser Seite erarbeitet werden.

# Das Geiger-Müller-Zählrohr zum Nachweis ionisierender Strahlung

Zählrohrdraht
Widerstand
Metallgehäuse
Spannungsquelle
zum Zähler
Glimmerfenster

Ordnen Sie die Begriffe den Bauteilen zu. Die Begriffe können in die leeren Felder verschoben werden und das Ergebnis kann durch Anklicken der Schaltfläche "Überprüfen" überprüft werden. Beachten Sie dabei, dass die Felder mit den Begriffen nicht über den Rand der Zielfelder hinausragen.

Der Aufbau des Geiger-Müller-Zählrohrs

Das Aussehen von verschiedenen Geiger-Müller-Zählrohren kann sich etwas unterscheiden. Im Foto rechts sehen Sie das Geiger-Müller-Zählrohr, welches bei den IBE in diesem Kapitel verwendet wurde. Das Geiger-Müller-Zählrohr wird an einen Zähler angeschlossen, der häufig auch einen Lautsprecher besitzt, aus dem das typische "Knacken" bei der Registrierung eines Zerfalls zu hören ist.

Informieren Sie sich im Internet über den Aufbau und die Funktionsweise eines Geiger-Müller-Zählrohrs (z. B. hier, Sie finden aber auch an vielen anderen Stellen gute Erklärvideos, z. B. hier).

Erläutern Sie die Funktionsweise eines Geiger-Müller-Zählrohrs.
Erklären Sie dabei insbesondere auch, welche Funktion die am Zählrohr angelegte Spannung hat und warum der große Widerstand eingebaut werden muss.

Erläutern Sie, welche Eigenschaften die Strahlung haben muss, die mit einem Geiger-Müller-Zählrohr nachgewiesen werden kann.

Tipp

Geben Sie mindestens zwei Gründe an, warum die gemessene Zählrate $Z$ nicht (direkt) der Aktivität $A$ des untersuchten Präparats entspricht, sondern lediglich ein gewisses Maß dafür ist.

Zum Begriff Aktivität finden Sie auch auf dieser Seite
einige Hinweise.

Recherchieren Sie im Internet nach Halbleiterdetektoren als weitere Nachweistechnik für ionisierende Strahlung und geben Sie Vor- und Nachteile dieses Detektors gegenüber dem Geiger-Müller-Zählrohr an.
Geben Sie an, welchen Detektor Sie bei geringer Strahlungsintensität und welchen Sie bei hoher Strahlungsintensität auswählen würden.

Mit einer Schulröntgeneintichtung und einem Bildbearbeitungs-programm ist es möglich, den Zählrohrdraht eines Geiger-Müller-Zählrohrs sichtbar zu machen:
Auf der Seite "Schattenprojektion mit der Röntgenröhre" können Sie u. a. ein Geiger-Müller-Zählrohr durchleuchten.

Da nebenstehende Bild zeigt das Ergebnis einer solchen Durch-leuchtung. Mit einem Bildbearbei-tungsprogramm wurden hier verschiedene Kontrasteinstellungen erzeugt, die mit dem Schieberegler abgerufen werden können, sodass der Hochspannungsdraht im Inneren des Geiger-Müller-Rohrs sichtbar wird.