1. Ein Elektron wird in einer Triode beschleunigt. In der Röhre
herrscht ein Vakuum.
a) Skizzieren Sie den prinzipiellen Aufbau dieser Röhre und erläutern
Sie die Funktionsweise.
Glühwendel,
Gitter,
Auffangelektrode,
Spannungsquellen
b) Die Beschleunigungsspannung zwischen Elektronenquelle und Gitter sei
der zwischen Gitter und Auffangelektrode entgegen gerichtet
(Bremsspannung). Wie verhalten sich die Elektronen, wenn die
Bremsspannung kleiner, gleich oder größer der Beschleunigungsspannung
ist? Hinweis: Die Elektronen haben eine Trägheit!)
kleiner: e prallen auf Auffangelektrode
gleich: e kommen bei AE zum Stillstand und kehren u.U. wieder um
größer: e kehren vor AE um und fliegen wieder durch das Gitter.
Schwingen hin und her...
c) Berechnen Sie die Geschwindigkeit der Elektronen am Gitter und an
der Auffangelektrode wenn die Beschleunigungsspannung 70V und die
Bremsspannung 3V beträgt.
1/2 m v^2 = U e v = sqrt(2Ue/m)
70V: 4.961.389m/s
67V: 4.853.910m/s
d) Berechnen Sie die Wellenlängen der Elektronen am Gitter. (Ansatz De
Broglie-Wellenlänge: p=m*v = h/λ)
lambda=h/(mv) = 1,4676 E-10 m
e) Würde man an Stelle des Gitters eine Goldfolie (Gitterkonstante
g=408pm) verwenden, so würden die Elektronen gebeugt werden.
Berechnen Sie den Beugungswinkel α für die zweite
Beugungsordnung. (Ansatz: n*λ = g*sin(α) )
alpha = 46°
