Parabelbahn eines Elektrons

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7

Guten Morgen!

Kann mir mal bitte jemand Experimente bzw. Phänomene nennen, in denen ein Elektron in einem elektrischen Feld eine Parabelbahn beschreibt?
Ich finde da nur das Prinzip der Braunschen Röhre.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Warum genügt das nicht? Für was genau brauchst Du das?

Gruß
Marco

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Also allgemein gesprochen treten solche Parabelbahnen ja immer dann auf, wenn auf eine Masse eine konstante Kraft (also immer gleicher Betrag und gleiche Richtung, egal zu welchem Zeitpunkt und an welchem Ort) wirkt.
Sowas nennt man dann ein homogenes Kraftfeld. Das kann z. B. aus einem Gravitationsfeld resultieren (Wurf, also schiefer/waagerechter Wurf z. B.; nur wenn man das Gravitationsfeld als homogen betrachten kann) oder eben aus einem homogenen E-Feld auf eine Ladung, wie das Elektron.
Um ein homogenes E-Feld zu bekommen, verwendet man üblicherweise einen Plattenkondensator und die freien Elektronen, die da durch fliegen sollen, ergeben mit dem Kondensator und einem Leuchtschirm zum Nachweis zusammen, eben eine Braunsche Röhre. Übrigens entspricht der Aufbau auch einem Oszilloskop, das Du vielleicht auch noch erwähnen könntest.
Kann schon sein, dass man geladene Teilchen auch in anderen Geräten durch homogene Elektrische Felder ablenkt, aber wenn man sie nicht auch beschleunigen will, nimmt man zur reinen Ablenkung doch eher Magnetfelder, wie z. B. bei einer Fernseher-Röhre. Vielleicht spielt es in einem Elektronen-Mikroskop noch eine Rolle, da könnte man mal noch im Internet suchen.

Gruß
Marco

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7

"Kann schon sein, dass man geladene Teilchen auch in anderen Geräten durch homogene Elektrische Felder ablenkt, aber wenn man sie nicht auch beschleunigen will, nimmt man zur reinen Ablenkung doch eher Magnetfelder,..."

Dabei dürfte es sich doch dann um sich zeitlich ändernde Magnetfelder handeln, die elektrische Wirbelströme erzeugen, welche die Elektronen beschleunigen. Oder nicht?

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7

Ach, was schreibe ich denn da für einen Mist... Haue / Kloppe / Schläge

Nein, das Elektron soll ja eben nicht beschleunigt werden, ein Wirbelfeld würde es beschleunigen wie ein homogenes Elektrisches Feld.

Also wird dann ein "normales" M-Feld verwendet, so dass die Ablenkung durch die Lorentz-Kraft geschieht.

Korrekt?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Ehrlich gesagt verstehe ich nicht wirklich, was Du geschrieben hast. Was hat das jetzt mit einem Magnetfeld zu tun?
Du fragtest ja nach einer Parabelbahn in einem Elektrischen Feld. Die tritt dann auf, wenn das E-Feld homogen und zeitlich auch konstant ist. Außerdem sollte gerade kein Magnetfeld anwesend sein, sonst würde die Bahn ja gestört werden.
Was Du jetzt mit irgendwelchen "Wirbelfeldern" schreibst, weiß ich nicht.

Außerdem: Eine Ladung in einem Elektrischen Feld erfährt eine Kraft, die zu einer Beschleunigung führt. Eine Parabelbahn folgt aus einer konstanten Kraftwirkung (wie ich geschrieben hatte schon, siehe auch Wurf in einem homogenen Gravitationsfeld). Dafür ist aber eben auch ein konstanter Wert des E-Felds nötig und nicht irgendwelche Wirbel.

Gruß
Marco

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Das sind alles sehr gute Beispiele von Brillant. Das ist zb auch die Grundlage für einen Fahrraddynamo oder einem Generator in einem Kraftwerk.
In der klassischen Elektrodynamik gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten, ein Magnetfeld zu erzeugen: entweder es fließt ein elektrischer Strom, oder ein elektrisches Feld verändert sich, oder auch beides gleichzeitig, wobei sich die Felder nach dem Superpositionsprizip dann addieren.
In den von Brillant genannten Beispielen ist wohl immer ersteres für das Magnetfeld verantwortlich und eine Änderung der Ursache hat auch eine Änderung des Magnetfeldes zur Folge.

Aber gerade bei elektromagnetischen Wellen ist der zweite Punkt die Grundlage, was eine Ausbreitung überhaupt möglich macht und was sogar im Vakuum ganz ohne Ladungsträger funktioniert.

Gruß
Marco

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Genau, und so pflanzen sich dann auch die Elektromagnetischen Wellen fort.

Gruß
Marco

Frogman · Anmeldungsdatum: 03.06.2016 Beiträge: 7