Grundlagen:
Lorenzkraft: F = q • v • B
Für die Richtung der Kraft gilt die Drei-Finger-Regel der rechten oder linken
Hand.
Zentripetalkraft:
kinetische Energie:
elektrische Energie W = q•U
Aufgabe 2) e/m - Bestimmung:
Diesen Aufbau nutzt man, um das Verhältnis von Elektronenmasse und
Elektronenladung zu ermitteln. Vollziehen Sie den Rechenweg folgendermaßen
nach:
a) Stellen Sie durch Gleichsetzung der Kräfte eine Gleichung auf, mit der Sie
das Verhältnis e/m berechnen können. Von welchen Größen ist e/m nun scheinbar
abhängig?
b) Stellen Sie aus den Energien eine Gleichung auf, mit der Sie die
Geschwindigkeit der Elektronen berechnen können.
c) Setzen Sie das Ergebnis aus b) in a) ein und formen Sie solange um, bis Sie
wieder eine Gleichung für e/m haben. Wovon hängt diese nun ab?
d) In einer Messung erhalten wir für eine Beschleunigungsspannung von 550V und
ein Magnetfeld von 30mT einen Radius von 0,3 cm. Ermitteln Sie das Verhältnis
e/m und vergleichen Sie es mit dem Literaturwert.