Statistische Schwankungen der Zählraten

Prinzip

Beobachtungen von radioaktiven Vorgängen sind besonders geeignet, um Schüler mit den Besonderheiten statistisch schwankender Vorgänge vertraut zu machen. Bereits durch den akustischen Nachweis der Impulse des Zählrohrs wird der statistische Charakter der Zerfallsvorgänge
deutlich erkennbar. Die Schwankungen der unter gleichen Bedingungen registrierten Zählraten führen zu der Frage nach dem "richtigen"
Meßwert. Je nach dem angestrebten Kenntnisstand kann sich die Auswertung der Meßergebnisse auf die Betrachtung der Meßwertschwankungen, die Berechnung des Mittelwertes und die Bestimmung der maximalen Abweichung vom Mittelwert beschränken oder, mit der Einteilung der Zählraten in Klassen, in die Betrachtungsweise der Statistik eingeführt werden.

Auf jeden Fall sollten die Schüler für die weiteren Versuche die Erkenntnis gewinnen, daß der relative statistische Fehler der Einzelmessung um so geringer ist, je mehr Impulse registriert werden. Die zu wählende Meßzeit hängt daher von der gewünschten Meßgenauigkeit, der Aktivität der Strahlenquelle und ihrem Abstand zum Zählrohr ab und muß so groß gewählt werden, daß eine hinreichend große Anzahl von Impulsen gezählt wird.

Aufgabe

Untersuche, wie groß die Schwankungen der von einem Geiger-Müller-Zählrohr registrierten Zählraten sind.

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