EM Spezifische Ladung des Elektrons

EM
Eigenschaften des Elektrons
Aufgabe 2
• Bestimmung der spezifischen Ladung e : m
Zeichnen Sie mit den Messwerten ein Diagramm für jeden der drei Kreisdurchmesser.
Tragen Sie dafür die Wertepaare für U und I 2 in das Diagramm ein, wobei I 2 die x-
Achse angibt. Berechnen Sie aus der Steigung der Ausgleichsgeraden die spezifische
Ladung e , denn, wie man nach Umformen der Gleichung EM.11 erkennt, enthält der
m
Wert für die Steigung den gesuchten Wert für die spezifische Ladung:
U = r2 e 2 A2 ·I 2 . (EM.12)
} {{ m}
Steigung
Achtung: Abgelesen wurde der Durchmesser. Für die Berechnung benötigen Sie den
Radius der Kreisbahn.
• Sie erhalten für jeden Durchmesser einen Wert für die spezifische Ladung, also insgesamt
3 Werte. Daraus ermitteln Sie den Mittelwert und die Standardabweichung.
Aufgabe 3
• Bestimmen Sie die Masse des Elektrons aus Ihrer experimentell bestimmten spezifischen
Ladung und der Elementarladung (e = 1,6022 · 10 −19 C).
• Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse jeweils mit den Literaturwerten: e m = 1,7588 · 1011 C/kg
und m = 9,1096 · 10 −31 kg.
Aufgabe 4
• Berechnen Sie die Geschwindigkeit eines Elektrons, das eine Beschleunigungsspannung
von 400 V durchlaufen hat. Vergleichen Sie diesen Wert mit der Lichtgeschwindigkeit
(c =299 792 458 m/s).
• Berechnen Sie ebenso die Endgeschwindigkeit eines Elektrons nach Durchlaufen einer
1 MV Spannungsdifferenz.
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