Online-Experiment des Deutschen Museums: Ablenkung eines Elektronenstrahls durch ein Magnetfeld
Es lohnt sich im Deutschen Museum vorbeizuschauen oder deren Homepage anzusehen..

   

Versuchsaufbau:

In einem luftleeren Glasgefäß streift ein Elektronenstrahl einen Fluoreszenzschirm. Dieser leuchtet blau auf: Der Elektronenstrahl wird "sichtbar".

Vor und hinter dem Glasgefäß befindet sich je eine Kupferspule. Wenn Strom durch die Spulen flieβt, wird ein Magnetfeld erzeugt. Je nachdem, wie herum der Strom fließt, ändert sich die Richtung des Magnetfelds.

Schalten Sie das Magnetfeld ein:


 
Was passiert?

Je nach Orientierung des Magnetfeldes wird der Elektronenstrahl nach oben oder unten abgelenkt. Für diese Richtungsänderung ist die sogenannte "Lorentzkraft" verantwortlich. Sie wirkt auf alle geladenen Teilchen, die sich in einem Magnetfeld bewegen, also auch auf die negativ geladenen Elektronen. Die Kraft - und damit die Ablenkung - ist umso gröβer, je stärker das Magnetfeld ist und je schneller sich das Teilchen bewegt.

Beim Betrieb einiger Teilchenbeschleuniger (z.B. Zyklotrone) wird dieser Effekt genutzt, um die Teilchen auf eine kreis- oder spiralförmige Bahn zu zwingen.
Da Elektronenstrahlen, die sich nicht geradlinig fortbewegen, elektromagnetische Strahlung aussenden, liegt dieses Prinzip z.B. auch Anwendungen zugrunde, die Radar- und Mikrowellen erzeugen (Magnetrone).

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