Direkt zum Inhalt

Versuche

THOMSON-Spektrograph

Die Parabelmethode von Joseph John (J.J.) THOMSON (1856 - 1940) ist eine der ersten genaueren Methoden mit denen es gelang die spezifische Ladung von geladenen Teilchen zu bestimmen (1912).

Durch eine elektrische Entladung gelang es sogenannte "Kanalstrahlen" zu erzeugen. Dies sind positive Ionen, die durch ein Loch in der Kathode der Ionenquelle in das Vakuum gelangen. Dort treffen Sie in eine Anordnung, bei der das elektrische und das magnetische Feld parallel bzw. antiparallel sind. Durch eine Rechnung (vgl. entsprechende Musteraufgabe) kann nachgewiesen werden, dass Ionen mit gleicher spezifischer Ladung am Auffängerschirm auf einem Parabelast landen.

In diesem Java-Applet von Peter Kraus kann man mit den Schiebern folgendes festlegen:
Stärke des Magnetfeldes (B)
Stärke des elektrischen Feldes (E)
Massendifferenz zweier Teilchen
Geschwindigkeitsintervall der Teilchen
Ein Zufallsgenerator erzeugt zu zwei verschiedenen Massen jeweils 30 Teilchen unterschiedlicher Geschwindigkeit. Diese werden durch die Felder in x und y-Richtung abgelenkt und treffen auf den Schirm. Die Flugbahnen erscheinen für kurze Zeit auf dem Monitor. Die Auftreffpunkte in der Ebene rechts werden registriert. Durch den Button "Schirm" kann diese Ebene unverzerrt betrachtet werden. Die Auftreffpunkte liegen auf Parabeln.
Beachten Sie, dass bei diesem Applet das Magnetfeld und das elektrische Feld - Gegensatz zur obigen Zeichnung - gleichgerichtet sind.