Verständnis zur Einheit eV

janusz · Gast

Meine Frage:
Hallo,
ich bin in einer Buch auf eine Frage gestoßen, die ich nicht beantworten kann und mich verwirrt:
Ein Elektron nimmt beim Durchlaufen einer Spannung die Energie von 1 eV = 1.602e-19 J auf. Wenn das Elektron eine kleinere Masse hätte, wäre die aufgenommene Energie a) kleiner b) gleich groß oder c) größer?

Meine Ideen:
Die Einheit eV setzt sich ja aus e*U zusammen, während e die Elementarladung ist und U=1V gesetzt wurde. Nach diesem Zusammenhang hängt die aufgenommene Energie ja nicht mit der Masse des Elektrons zusammen.

Aber nach E=(m/2)v^2 hängt die Energie eines Körpers ja mit der Masse zusammen. Nach diesem Zusammenhang wäre die Energie bei einer kleineren Masse aus kleiner.

TheBartman · Anmeldungsdatum: 09.07.2009 Beiträge: 482

Es geht hier ja um die Beschleunigung des Elektrons. Wenn nun die Masse des Elektrons kleiner wäre, wäre gleichzeitig die Beschleunigung größer und damit bleibt die Energie gleich.

janusz · Gast

Warum argumentierst mit der Beschleunigung? Was hat die damit zu tun?

Nach

ergibt sich mit einer größeren Masse eine größere Energie.

TheBartman · Anmeldungsdatum: 09.07.2009 Beiträge: 482

Elektronenvolt ist eine Einheit für kinetische Energie, die Geschwindigkeit gibst du ja selbst an in deinen Formeln.
Und die einzige Möglichkeit kinetische Energie zu erlangen ist die Beschleunigung.

Du beschleunigst sozusagen dein Elektron beim Durchlaufen deiner Potentialdifferenz. Dadurch nimmt seine kinetische Energie zu. Wenn es leichter wäre, würde die erlangte Geschwindigkeit größer werden, so dass die kinetische Energie die selbe wäre.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Zur Aufgabe: Verschieden schwere, aber gleich geladene Körper durchlaufen die Spannung U. Unterscheiden sich die aufgenommenen Energien?
Nein: W = q * E * s = q U/s * s = q * U

janusz · Gast

Ok, laut dieser Gleichung hängt die aufgenommene Energie nicht von der Masse eines Elektrons ab. Nehm ich erstmal so hin.

dachdecker2

Was TheBartman und franz sagen ist korrekt.

Erklärung:
Ein Elektrisches Feld übt eine Kraft auf elektrische Ladungen aus (E: el. Feldstärke):

Die Energieänderung des beschleunigten Teilchens ist:

Da außerdem natürlich auch

gilt, ist

Ein schwereres Teilchen wird dan einfach weniger beschleunigt und daher nicht so schnell wie ein leichtes Teilchen: