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Energie und Beschleunigungsspannung vom Elektron
 
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willi_learn2



Anmeldungsdatum: 13.10.2016
Beiträge: 53

Beitrag willi_learn2 Verfasst am: 22. Dez 2016 15:35    Titel: Energie und Beschleunigungsspannung vom Elektron Antworten mit Zitat

Von Elektronen ist die Broglie Wellenlänge mit einem bestimmten Wert angenommen. Davon ausgehend soll die Energie und die Beschleunigungsspannung berechnet werden.

Ich bin soweit folgendermaßen vorgegangen.
Eel = q * U
Broglie Wellenlänge = h/mv

Ich habe die kinetische mit der elektrischen Energie gleichgesetzt und nach v aufgelöst, um in die Formel der Broglie Wellenlänge das U zu integrieren.
Meine Formel ist nach dem Umformen dann U = h²/2*e*lambda²*m
So könnte ich nun U berechnen und damit auch Eelektrisch

Nun stecke ich bei Folgendem:
- Ist die Masse m eine Konstante beim Elektron?
- Ist q eine Konstante, um die elektrische Energie zu berechnen?
- Und vor allem -> stimmen meine bisherigen Überlegungen?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 4170

Beitrag Myon Verfasst am: 22. Dez 2016 19:22    Titel: Re: Energie und Beschleunigungsspannung vom Elektron Antworten mit Zitat

Der von Dir angegebene Ausdruck für die Beschleunigungsspannung U ist richtig.

willi_learn2 hat Folgendes geschrieben:

Nun stecke ich bei Folgendem:
- Ist die Masse m eine Konstante beim Elektron?
- Ist q eine Konstante, um die elektrische Energie zu berechnen?
- Und vor allem -> stimmen meine bisherigen Überlegungen?


m ist die Masse des Elektrons und damit eine Naturkonstante. Die Ladung q in der Gleichung E=q*U ist doch einfach die Ladung des Elektrons.

Zu beachten ist, dass die klassische Berechnung nur gilt, wenn die kinetische Energie des Elektrons viel kleiner ist als seine Ruheenergie, d.h. wenn die Beschleunigungsspannung klein ist verglichen mit 511kV.
willi_learn2



Anmeldungsdatum: 13.10.2016
Beiträge: 53

Beitrag willi_learn2 Verfasst am: 22. Dez 2016 20:01    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, ich habe alle Konstanten rausgesucht und eingesetzt und bekomme nun für U einen Wert von etwa 10^32 heraus.
Für die elektrische Energie ergibt sich dann ein Wert von etwa 2*10^13.

Berechnet wurde es für eine Broglie Wellenlänge von 10^-10m.

Da dieser ganze Bereich neu für mich ist, möchte ich noch fragen, ob meine Werte Sinn ergeben?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 4170

Beitrag Myon Verfasst am: 22. Dez 2016 20:52    Titel: Antworten mit Zitat

Du gibst für die Spannung und die Energie reine Zahlen ohne Einheiten an, das kann alleine deshalb nicht stimmen. Als Anhaltspunkt: Für die Beschleunigungsspannung ergibt sich ein Wert zwischen 100 und 200 Volt.

Hast Du die Spannung berechnet, ergibt sich daraus die Energie in eV unmittelbar, da ein Elektron, das in einer Spannung von 1V beschleunigt wurde, die kinetische Energie 1eV hat.
willi_learn2



Anmeldungsdatum: 13.10.2016
Beiträge: 53

Beitrag willi_learn2 Verfasst am: 23. Dez 2016 08:30    Titel: Antworten mit Zitat

Ich liste die Einheiten für meine verwendete Formel U = h²/2*e*lambda²*m auf.

[U] = (Js)²/C*m²*kg

Kann mir jemand weiterhelfen, wie ich hier zur gewünschten Endeinheit Volt komme?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 4170

Beitrag Myon Verfasst am: 23. Dez 2016 09:16    Titel: Antworten mit Zitat

willi_learn2 hat Folgendes geschrieben:
Ich liste die Einheiten für meine verwendete Formel U = h²/2*e*lambda²*m auf.

[U] = (Js)²/C*m²*kg

Kann mir jemand weiterhelfen, wie ich hier zur gewünschten Endeinheit Volt komme?

Definitionsgemäss ist 1C=1As, also 1 (Js)^2/(C*m^2*kg)=1J/(As)=1V.
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