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Geschwindigkeit eines fliegenden Elektrons bestimmen
 
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Frager44



Anmeldungsdatum: 22.02.2011
Beiträge: 2

Beitrag Frager44 Verfasst am: 22. Feb 2011 15:46    Titel: Geschwindigkeit eines fliegenden Elektrons bestimmen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
In einer Klassenarbeit wurde ein Versuch gefragt, mit dem man die Geschwindigkeit fliegender Elektronen bestimmen kann. An diesen Versuch konnte ich mich nicht erinnern, also habe ich mir selbst einen erdacht:

Das Elektron fliegt von der Quelle auf ein Goldplättchen. Hinter dem Plättchen steht ein Detektor der angibt wenn ein Elektron darauf trifft. Dieser Aufbau befindet sich komplett im Vakuum.
Man weis im Vorhinein irgendwoher, wie viel Energie das Elektron benötigt um das Goldplättchen zu durchschlagen. das Plättchen wird so lange dicker gemacht, bis das Elektron nicht mehr durch das Gold kommt. Dann kann man über 0,5mv²=W die Geschwindigkeit des Elektrons bestimmen.

Wäre das zumindest theoretisch so möglich? Gibt es vergleichbare Versuche, in denen auch auf diese Weise die Geschwindigkeit eines Teilchens bestimmt wird?

Meine Ideen:
Mir selber erschien der Aufbau so schlüssig. Allerdings ist es fragwürdig wo man die Energie für das Durchschlagen von Gold herbekommt.
I♥Physik



Anmeldungsdatum: 22.02.2011
Beiträge: 8

Beitrag I♥Physik Verfasst am: 22. Feb 2011 16:21    Titel: Re: Geschwindigkeit eines fliegenden Elektrons bestimmen Antworten mit Zitat

Hey,

ich hätte das ganze einfach versucht mit der Kathodenstrahlröhre zu lösen. Stell dir vor du schießt ein Elektron in einen Plattenkondensator der dir komplett bekannt ist. Nun schaust du am Ende, wie stark es abgelenkt wurde.
Dann kannst du über die Formel

die Geschwindigkeit ausrechnen.
Dabei ist y die Ablenkung,
x die Länge des Kondensators,
m die Masse des Elektrons,
U die angelegte Spannund und
d der Plattenabstand.

Hoffe du bist zufrieden!? Augenzwinkern

PS.: Geht auch wenn du mit nem B-Feld arbeitest!
eva1



Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532

Beitrag eva1 Verfasst am: 22. Feb 2011 17:44    Titel: Antworten mit Zitat

Die Standartmethode zur Bestimmung von Geschwindigkeiten ist der Wienfilter

Das mit der Goldfolie scheint mir eher obstrus, da die Elektronen nicht immer gleich viel Energie benötigen um durch die Goldfolie zu kommen(vgl. Rutherford). Dies liegt daran, dass in der Größenordnung von Atomen keine gleichmäßigen Strukturen mehr erkennbar sind. Vielmehr stoßen die Elektronen zufällig auf Schalenelektronen...

Naja ich kann mir nicht vorstellen, dass so etwas funktioniert, weißt aber auch nicht so recht wie ichs begründen kann, dass so etwas funktioniert.
Frager44



Anmeldungsdatum: 22.02.2011
Beiträge: 2

Beitrag Frager44 Verfasst am: 22. Feb 2011 18:23    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für eure Beiträge.

Wie es richtig geht weis ich jetzt auch. Big Laugh
Nur muss ich jetzt meinen Lehrer irgendwie davon überzeugen, dass mein Weg zumindest theoretisch möglich ist. LOL Hammer
Wenn ich mir das hier aber so durchlese scheint das eher schwierig zu sein Big Laugh

Vielleicht hat ja noch jemand eine Idee, wie ich es ihm "Präsentieren" kann.

Gruß und Danke
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 22. Feb 2011 18:39    Titel: Antworten mit Zitat

Das mit dem Wienschen Filter funktioniert wie folgt.

Der Filter ist ein Plattenkondensator, dessen homogenes elektrisches Feld mit einem senkrecht dazu liegenden homogenen magnetischen Feld überlagert wird.
Durch die Überlagerung wirken auf elektrisch geladene Teilchen nun nicht nur die elektrische Feldkraft, sondern auch die Lorentzkraft, wenn die Teilchen senkrecht zu beiden Feldern in den Filter geschossen werden.

Durch diese Anordnung kommen also nur Elektronen durch, die eine bestimmte Geschwindigkeit besitzen.






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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
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