Muonen meten in Zwitserland

De conclusie van het
Wat zijn muonen?
Uit de ruimte komt allerlei straling op de aarde, van elektroIn Zwitserland hebben we
magnetische straling tot geladen
dus aangetoond dat de rela- deeltjes. Een van die deeltjes is
tiviteitstheorie van Einstein een muon, dat is een zwaar soort
klopt, want de muonen gaan elektron. Deze worden in de buiinderdaad niet sneller dan
tenste lagen van de atmosfeer
het licht en voor hen lijkt de gevormd door een uiteenvallend
tijd langzamer te gaan.
proton. Ze hebben een
levensduur van slechts 2
microseconden, maar vliegen
bijna
met de lichtsnelheid.
experiment
Muonen worden op 10 km hoogte
geproduceerd en leggen dus een
hele afstand af. Dit zou eigenlijk
niet mogelijk kunnen zijn door
hun korte levensduur.
De Speciale relativiteitstheorie van Einstein
Onze bijdrage op school
Met de relativiteitstheorie worden twee natuurkundige theorieën aangeduid: de speciale relativiteitstheorie en de algemene relativiteitstheorie.
De speciale relativiteitstheorie voorspelt dat de lengte verkort en de tijd trager loopt naarmate de snelheid de lichtsnelheid nadert. Om de speciale
relativiteitstheorie iets makkelijker te beschrijven
maken we gebruik van de tweelingparadox: Een man
gaat de ruimte in om een ruimte reis te maken en
komt pas na 10 jaar terug. Als hij terugkomt op de
aarde is zijn tweelingbroer, die op de aarde is
gebleven, ouder dan hem.
Laura Verboon 5vA, Benjamin Bosdijk 5vA, Linda
Hes 5vA en Tobias van Driessel 5vA
Coornhert Lyceum Haarlem
Muonen meten in
Zwitserland
Experiment in Albinen
De waarden uit deze grafieken zijn in Albinen gemeten.
Met 2 op elkaar gestapelde muonenbalken aangesloten
op een laptop is ΔTijd uitgerekend. De tijd(t) kunnen
we uitrekenen door de formule op te stellen van de muonen: y=((0,5)^t)*77,8, want bovenaan, wat we x=0
noemen, worden er 77,8 muonen per minuut gemeten.
Dan willen we weten wat het verschil in tijd is dus stellen we deze formule gelijk aan het aantal muonen in
het dal, 32,8. Als we deze vergelijking oplossen komen
we uit op t=1,75 micro seconden. Doordat we nu twee
formules hebben waarmee we de snelheid uit kunnen
rekenen: s=v/t en de relativiteitstheorie kunnen we ze
aan elkaar gelijk stellen/ substitutiëren en komen we
aan de snelheid. Als we die dan nog delen door de
lichtsnelheid, krijgen we hoevaak de snelheid de muonen gaan: 0,969 of 0.97*c.
Het doel van ons experiment in Albinen is te verklaren waarom het voor muonen mogelijk is de aarde
te bereiken door middel van een meting van de levensduur en snelheid.
Experiment 1
Op school hebben wij de apparatuur geijkt en dus
de waarden ingesteld. Zo kunnen de meters in
Zwitserland de muonen meten en rekening houden
met het feit dat de ene muonenbalk meer ruis
vangt dan de ander.
De eerste instellingen waren:0,02A – 0,02A en
700V – 740V. In 11 minuten zijn er volgens balk 1
5498 muonen gevonden en in balk 2 3772 muonen.
Het percentage muonen van balk 2 in balk 1 is dus
69%
Experiment 2
<— De halveringstijd
(grafiek)
De tweede instellingen waren: 0,02A – 0,02A en
680V– 720V. In 11 minuten zijn er volgens balk 1
5637 en volgens balk 2 3579 muonen gevonden.
Het percentage muonen van balk 2 in balk 1 is dus
64%
Δtime beneden op 540
Δtime boven