Aufgaben zum Fadenstrahlrohr < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
Hallo!
Ich habe Probleme bei einigen Physik Hausaufgaben, die als Übung für unsere Klausur nächste Woche gedacht sind.
1. Die magnetische Feldstärke im homogenen Teil des Spulenfeldes wird mit einer Hallsonde zu B=965 [mm] \mu [/mm] T bestimmt. Bei einer Beschleunigungsspannung von U=210 V wird im Fadenstrahlrohr der Durchmesser der Kreisbahn d=10,2 cm gemessen.
Berechnen Sie die spezifische Ladung e/m der Elektronen.
2. Im interstellaren Raum gibt es freie Elektronen mit der kinetischen Energie 1meV, die sich auf Kreisbahnen vom Radius 25km bewegen.
Bestimmen Sie die magnetische Feldstärke, die diese Bahn verursacht.
Wär echt lieb wenn ihr mir das erklären könntet  .
Gruß
roflinchen
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 20:01 Sa 10.12.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du musst schon ein bissel sagen, was du grad noch kannst!
Ausnamsweise mach ich mal nen Anfang.
1. Dei Beschleunigungsspg. bestimmt die kin. Energie, und damit die Geschw. des Elektrons. Also [mm] \bruch{m}{2}v^2=e*U.
[/mm]
2. die Lorenzkraft F=e*v*B ist die Zentripetalkraft, die das lektron auf der Kreisbahn hält. Da du v aus 1) kennst und r angegeben ist, kannst du daraus e/m bestimmen.
2) wieder v aus der Spannung und B aus v und r.
Wenn jetzt noch Fragen bleiben, sag genau wo du haken bleibst.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
also die erste aufgabe konnte ich jetzt berechnen:
evB= [mm] \bruch{mv^{2}}{r}
[/mm]
=>eB= [mm] \bruch{mv}{r} [/mm] v= [mm] \wurzel{ \bruch{2eU}{m}}
[/mm]
=>eB= [mm] \bruch{m}{r} \wurzel{ \bruch{2eU}{m}}
[/mm]
=> [mm] e^{2} B^{2}= \bruch{2eUm}{r^{2}}
[/mm]
=> [mm] \bruch{e}{m}= \bruch{2U}{r^{2}B^{2}}
[/mm]
=> [mm] \bruch{e}{m}= [/mm] 1,734 [mm] \*10^{11} \bruch{C}{kg}
[/mm]
bei der zweiten aufgabe habe ich aber noch probleme:
wenn 1 meV=1000000 Elektronenvolt (hatten mit dieser Einheit noch nie gerechnet), dann hab ich für die Geschwindigkeit v=596657355,6 [mm] \bruch{m}{s}
[/mm]
vorausgesetzt das hätte ich richtig berechnet, dann hab ich für B über
evB= [mm] \bruch{mv^{2}}{r}
[/mm]
B=1,357 [mm] \*10^{-7} [/mm] T raus...
kann das sein oder bin ich da komplett aufm holzweg...
vielen dank für deine hilfe
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 12:35 So 11.12.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo roflinchen
Deine Rechnung ist richtig, wenn es sich hier um MeV handelt, aber nur im Prinzip, weil v größer als [mm] Lichtgeschw.c=3*10^{8}m/s [/mm] rauskommt. Also entweder hattet ihr schon Relativitätstheorie, und du müsstest relativistisch rechnen, oder es ist nicht [mm] M=Mega=10^{6} [/mm] sondern m=milli [mm] =10^{-6}. [/mm] Allerdings kann ich mir so langsame El. auch nicht gut vorstellen.
Was richtig ist, musst du also aus dem Unterricht entscheiden.
(Im Weltraum wären aber magn. Felder auch klein, ausser in der Nähe eines Sterns!
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:52 Di 13.12.2005 | | Autor: | roflinchen |
Hi,
ich hatte heute Physik und da hat er gesagt dass das tatsächlich milli heißen soll...also ist die Lösung: B=4,266 pT
hab das über
evb= [mm] \bruch{mv^{2}}{r} [/mm] und v= [mm] \wurzel{ \bruch{2 Wkin}{m}}
[/mm]
berechnet
vielen Dank für deine Hilfe
|
|
|
|
