Versuch zur spezifischen Ladung e/m

PostalServer · Gast

Hallo!

Wir durften an der Uni e/m in einem Versuch bestimmen. Dazu wurde ein Elektrodenstrahl durch das Magnetfeld eines Helmholtzspulenpaares gejagt und auf die Kreisbahn gezwungen. Die veränderlichen Parameter sind v der Elektronen und r der Kreisbahn.

Jetzt soll ich in der Auswertung begründen, warum e/m mit größerem v und größerem r kleiner wird? Es soll aber nichts mit der relativistischen Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Masse zu tun haben.

Vielen Dank für eure Hilfe!

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

PostalServer · Gast

Also, dann versuch ich mich da mal dran:

Es gilt:

e*v*B = m*v²/r

e*B = m*v/r

e/m = v/(B*r)

Also würde e/m ja mit steigendem v größer werden....mhhh

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Die Beziehung ist richtig, es gilt wirklich:

Die logische Folgerung geht aber in die Richtung, dass e/m ja konstant ist. So kann man z.B. sagen, dass wenn man B konstant lässt, der Kreisradius umso größer wird, je höher die Geschwindigkeit ist. Aber unter Vernachlässigung relativistischer Effekte ist e/m unabhängig von v, B und r, da sich die Größen so gegenseitig bedingen, dass v/(B*r) konstant ist.

Gast

So ganz einleuchtend ist mir das ganze nicht. Laut unseren Messwerten wird e/m tatsächlich kleiner, wenn v größer wird und größer, wenn r größer wird.
Das wäre ja ein Paradoxum zur Beziehung.

Wenn ich es auch nicht verstehe, dann hilf mir bitte, eine Formulierung zu finden, die ich dann ins Protokoll schreiben kann! ;-)

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Aber wenn man relativistische Effekte vernachlässigt, bleibt sowohl die Masse eines Elektrons als auch die Elementarladung die es trägt konstant (sonst könnten beidie Werte nicht ohne Gültigkeitsbedingungen im Tafelwerk stehen). Somit ist e/m natürlich auch immer konstant.

Vielleicht kannst du ja mal deine Messwerte posten.

PostalServer · Gast

Zum Radius:

Wir nehmen ja an, dass sich die Elektronen senkrecht zu einem homogenen Magnetfeld bewegen. Allerdings kann man das bei dem Helmholtzspulenpaar ja nur in der Mitte annehmen.
Entfernt man sich weiter von dieser Mitte(also vergrößert man den Radius), hat man kein 100% homogenes Magnetfeld mehr.

Da wir aber dies in unser Rechnung weiter annehmen, wird e/m größer...oder?

Aber zu der Geschwindigkeit ist mir noch nichts eingefallen.

Wir beschleunigen unsere Elektronen, so dass sie 1/2 *m*v²=e*U haben...mhhh. Also steigt deren Energie mit der Spannung. Kann es sein (da sich die Elektronen ja nicht im Vakuum, sondern noch ein Gas bewegen) mit höherer Energie besser mehr Gasmoleküle ionisieren können, so dass (da man in der Formel dies ja vernachlässigt) e/m kleiner wird????

Das wäre - für mich - zumindest logisch! Prost

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Irgendwie versteh' ich nicht ganz, worauf du eigentlich hinaus willst. Soll das so eine Art Fehlerbetrachtung für den Versuch werden? Zu dem Zweck wäre interessant, wie der Versuchsaufbau genau war, und wo der Radius der Kreisbahn gemessen wurde.

PostalServer · Gast

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

PostalServer · Gast

Ok, nochmal vielen Dank für deine Überlegungen...werde das jetzt mal so ins Protokoll schreiben und hoffen, dass ich das nicht noch weiter bearbeiten muss.

Sonst meld ich mich nochmal ;-)

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Postal, ich hatte den Versuch auch schon mal. Mit Schuster und Busch Methode oder? Wenn du mein Protokoll haben willst, gib mir mal deine Email-Adresse

PostalServer · Gast

Danke, aber das war wohl alles schon richtig, d.h. das Protokoll war in Ordnung!