Elektronen im elektrischen Querfeld

  • Die nebenstehende Skizze zeigt im linken Teil die Beschleunigung von Elektronen in einem elektrischen Längsfeld durch Spannung Ux auf die Geschwindigkeit v0.
  • Die Elektronen gelangen in elektrisches Querfeld (Ablenkspannung Uy), werden dort abgelenkt und verlassen den Kondensator in einen feldfreien Raum.
  • Schließlich treffen die Elektronen auf einen Leuchtschirm.

Die gesamte Anordnung befindet sich im Vakuum.

 

a)

Berechnen Sie die Geschwindigkeit v0 in Abhängigkeit von Ux und der spezifischen Ladung des Elektrons.

 
b)  Stellen Sie die Bahngleichung des Elektrons im Kondensator (x-y-System verwenden) auf.
Zeigen Sie allgemein, dass es mit der dargestellten Anordnung nicht möglich ist die spezifische Ladung des Elektrons zu bestimmen.
c)

Geben Sie die Bahngleichung des Elektrons zwischen Kondensator und Schirm an (x*-y*-System verwenden).

 
d)

Zeigen Sie allgemein, dass die Auslenkung y0 von der x-Achse proportional zur Spannung Uy ist.

 
e) Das Ergebnis von Teilaufgabe d) zeigt, dass die Anordnung für Spannungsmessungen geeignet ist. Welchen Vorteil besitzt diese Anordnung gegenüber einem in Volt geeichten Drehspulinstrument?

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