Beschleunigung von e- im E-Feld

Gast

hi

habe in Physik vollgende aufgaben auf gekriegt, und keinen plan wie ich sie lösen kann, da ich die letzten 2 wochen krank war und ne menge verpasst habe, könnt ihr mir bitte helfen die zu lösen?

Elektronen mit einer Energie von E= 400eV treten im Vakuum senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes elektrisches Feld ein. Dieses Feld besteht zwischen 2 Platten die l= 5cm lang sind und einen Abstand von d= 2cm voneinander haben.

a) Durch welche Spannung U wurden die Elektronen beschleunigt, wenn man voraussetzt, das ihre kinetische Energie beim Austritt aus der Katode Null war?

b) Welche Geschwindigkeit vo haben die Elektronen beim Eintritt in das elektrische Feld?

c) Die Ablenkung des Elektronenstrahls am Ende der Platten beträgt 1,5 mm. Wie groß ist die Spannung zwischen den beiden Ablenkplatten? die elektronen treten mit eine Geschwindigkeit von v0 = 1,2* 10^7 m/s senkrecht zu den Feldlinien in das Feld ein.

d) Unter welchen Winkel gegen die ursprüngliche Ausbreitungsrichtung tritt der Elektronenstrahl aus dem elektrischen Feld aus.

wäre für jede hilfe dankbar

mfg

zippo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ein Tipp zum Anfangen:

Kennst du schon die Formeln für das Elektrische Feld E= U/d
und für die Kraft auf geladene Teilchen F= E*q ?

Damit und mit den Formeln für die beschleunigte Bewegung lassen sich die beschleunigten Bewegungen eines geladenen Teilchens im elektrischen Feld hier in der Aufgabe beschreiben.

Gast

wie sind denn die formeln für die beschleunigte Bewegung?

mfg

Nikolas

Siehe Formelsammlung im Mechanik-Forum...

zippo · Gast

ich krieg diese aufgabe nicht hin, jetzt gebt mit doch bitte ne hilfe wie ich die löse, so komm ich echt nicht weiter

mfg

zippo

Nikolas

b) Du kennst sicher die Gleichung E=m/2*v². Die Masse der Elektronen kennst du, ihre Energie auch, also kannst du die Geschwindigkeit berechnen. (Zur Umrechnung eV->J findest du sicher Infos in der Wikipedia)
c) Mit der Geschwindigkeit und der Länge des Kondensators weisst du wie lange die e- im kondensator sind (gleichmäßige Bewegung). Senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung werden sie durch die Elektrische Kraft beschleunigt (F=E*q=U/d*q) Über die Gesetze für beschleunigte Bewegung findest du, dass s=a/2*t² ist. Davon kennst du schon s und t. Damit kommst du an a, über F=m*a an F und mit der Größe des Kondensators an das U.
d) Beim Austritt bewegen sich ein Elektron mit konstanter Geschwindigkeit. In x-Richtung mit der Eintrittsgeschwindigkeit und in y-Richtung, so wie es durch F beschleunigt wurde (-> Formelsammlung). Wenn du dir beide Geschwindigkeiten als Vektoren aufmalst, kannst du über das beliebte Parallelogramm die Gesamtgeschwindigkeit bestimmen. Und über ein bischen Trigonometrie kommst du dann auf den Winkel zwischen der Gesamtgeschwindigkeit und der Horizontalen.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien