Spezifische Ladung des Elektrons - auf Matthias-Draeger.info
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2 AUFGABENAbbildung 2: FadenstrahlrohrDie Erzeugung eines freien <strong>Elektrons</strong> erfolgt durch thermische Auslösung aus einem Festkörper miteiner Glühkathode, die Beschleunigung mithilfe eines elektrischen Fel<strong>des</strong> und die Ablenkung mithilfeeines magnetischen Fel<strong>des</strong>. Dabei werden die Elektronen <strong>auf</strong> eine Kreisbahn gebracht und durch Kollisionmit Wasserstoffmolekülen sichtbar gemacht (Wasserstoffmoleküle emittieren dann Licht). NachDurchl<strong>auf</strong>en“ der Spannung U (Anodenspannung) besitzt ein Elektron die kinetische Energie:”12 · m · v2 = e · U (4)Dabei ist e die <strong>Ladung</strong> <strong>des</strong> <strong>Elektrons</strong> (Elementarladung). Aus (3) und (4) folgt:em = 2 · Ur 2 · B 2 (5)Hierbei ist U die Beschleunigungsspannung. Das Magnetfeld wird durch zwei große Helmholtzspulenerzeugt. Für das Magnetfeld gilt als Näherung:√64B = µ 0 ·125 · NR · I (6)wobei µ 0 die magnetische Feldkonstante, N die Windungszahl der Einzelspulen, R denren Radius undI die Stromstärke in den Spulen ist. Die magnetische Feldkonstante hat einen Wert von:µ 0 = 4π · 10 −7 V · sA · m(7)2 Aufgaben1. Bestimmung der spezifischen <strong>Ladung</strong> <strong>des</strong> <strong>Elektrons</strong> e m .2
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