Elektronenstrahlablenkung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:40 Mo 06.11.2006 | | Autor: | haiducii |
| Aufgabe | | Die Beschleunigungsspannung und die Ablenkspannung an einer Elektronenstrahl-Ablenkröhre ändern sich im gleichen Verhältnis. Wie ändert sich die Elektronenbahn? |
Hallo!
Ich krieg diese Aufgabe nicht gelöst. Habe es zwar versucht, komme aber nicht weiter.
Mein Ansatz:
Die Ablenkung y in einer braunschen Röhre ist proportional zur Ablenkspannung [mm] U_Y [/mm] und anti-proportional zur Anodenspannung [mm] U_A. [/mm]
Ist denn der Ansatz richtig?
Wenn ja, weiß ich jedoch nicht, wie ich das z.B. mit einer Formel beweisen kann.
Kann mir bitte jemand helfen.
Gruß,
Haiducii
|
|
| |
|
Nun, du solltest eine Formel haben, die dir die Parabel, die ja offensichtlich herauskommt, angibt, also y(x). Hast du die?
Darin ist natürlich die Ablenkspannung enthalten, ebenso wie die Anfangsgeschwindigkeit der Elektronen. Die Anfangsgeschwindigkeit läßt sich über den Energiesatz ja auch duch die Beschleunigungsspannung ausdrücken.
Hast du das so weit?
Jetzt setzt du vor jede Spannung ein [mm] \alpha. [/mm] Das ist einfach der Faktor, um den sich die Spannungen ändern. Läßt sich [mm] \alpha [/mm] aus der Formel rauskürzen, ändert sich gar nichts. Andernfalls solltest du herausbekommen, daß das ganze einen zusätzlichen Vorfaktor ergibt.
Das erkläre ich gerne, aber sag erstmal, ob du überhaupt y(x) schon kennst.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:30 Mo 06.11.2006 | | Autor: | haiducii |
Hallo!
Danke für deine Antwort.
Leider habe ich nicht direkt verstehen können was du meinst.
Könntest du das weiter ausführen bzw. erklären?
Gruß,
Haiducii
|
|
|
| |
|
Naja, du hast doch in x-Richtung (Flugrichtung) sowas wie
$x=v_xt$
in y-Richtung hast du eine Kraft:
[mm] $F=U_{ab}e$
[/mm]
[mm] $m_e*a=U_{ab}e$
[/mm]
[mm] $a=\bruch{U_{ab}e}{m_e}$
[/mm]
Hieraus ergibt sich y:
[mm] $y=\bruch{1}{2}\bruch{U_{ab}e}{m_e}t^2$
[/mm]
Jetzt setzt du die erste Formel nach t um, und setzt das hier ein. Dann hast du y(x).
Natürlich gilt für die Anfangsgeschwindigkeit:
[mm] $\bruch{1}{2}m_ev_x^2=U_b*e$
[/mm]
Auch das löst du nach [mm] v_x [/mm] auf, und setzt das ein.
Damit steht in deiner Formel sowohl [mm] U_{ab} [/mm] als auch [mm] U_b [/mm] .
Jetzt setzt du dafür [mm] \alpha U_{ab} [/mm] und [mm] \alpha U_{b} [/mm] ein!
Hole die [mm] \alpha [/mm] 's aus der gleichung so weit raus, daß sie als einzelner Term vor dem Rest stehen Dieser term gibt dir an, ob die Parabel flacher oder steiler wird. Einfach mal drüber nachdenken, ob der Term für größer werdende [mm] \alpha [/mm] 's größer oder kleiner wird.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:13 Mo 06.11.2006 | | Autor: | haiducii |
Hallo!
Nochmals danke!
Sitze heut was auf der Leitung. :(
Leider habe ich deine Lösung immer noch nicht verstanden.
Ich gehe jedoch davon aus, dass die Elektronenbahn sich nicht ändert. Stimmt das?
Wärst du so freundlich und könntest die Formel weiterführen.
Natürlich hab ich Verständnis, wenn du's nicht machst!
Trotzdem vielen Dank! :D
Bis dann,
Haiducii
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:45 Mo 06.11.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo haiducci
Du schreibst kein einziges Mal, was DU über die Bahn weisst. Wenn du immer nur sagst, dass du nix verstehst, können wir nicht helfen!
Welche Gleichung, welchen Schritt verstehst du nicht.
Welche Bahn für das Elektron kennst du? Wie habt ihr das gerechnet.
Dass sich nichts ändert ist falsch! die y Ablenkung gibt es so nicht, welche meinst du? die bis zum Ende der Platte?bis dahin ändert sich doch die y Auslenkung.
Manche Leute sagen hier so oft "versteh ich leider nicht, bis ihnen jemand einfach die HA macht. Das ist nicht der Sinn des forums, ich hoff auch nicht deine Absicht.
Also schreib was du über die brownsche Röhre weist und was du damit rechnen kannst.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:01 Mo 06.11.2006 | | Autor: | haiducii |
Hallo!
Natürlich verstehe ich deine Kritik und habe vollstes Verständnis.
Ich verstehe die Erklärung ab:
> [mm]y=\bruch{1}{2}\bruch{U_{ab}e}{m_e}t^2[/mm]
>
> Jetzt setzt du die erste Formel nach t um, und setzt das
> hier ein. Dann hast du y(x).
Wo setze ich die nach t umgestellte Formel ein?
> Natürlich gilt für die Anfangsgeschwindigkeit:
>
> [mm]\bruch{1}{2}m_ev_x^2=U_b*e[/mm]
>
> Auch das löst du nach [mm]v_x[/mm] auf, und setzt das ein.
Und wo setze ich die nach [mm] v_x [/mm] umgestellte Formel ein.
> Damit steht in deiner Formel sowohl [mm]U_{ab}[/mm] als auch [mm]U_b[/mm] .
>
> Jetzt setzt du dafür [mm]\alpha U_{ab}[/mm] und [mm]\alpha U_{b}[/mm] ein!
Die größte Frage für mich sind die [mm] \alpha [/mm] 's. Wie benutze ich dies?
> Hole die [mm]\alpha[/mm] 's aus der gleichung so weit raus, daß sie
> als einzelner Term vor dem Rest stehen Dieser term gibt dir
> an, ob die Parabel flacher oder steiler wird. Einfach mal
> drüber nachdenken, ob der Term für größer werdende [mm]\alpha[/mm]
> 's größer oder kleiner wird.
Ich hoffe ihr könnt mir so weiterhelfen und danke euch schon mal im Voraus!
Bis dann,
Haiducii
|
|
|
| |
|
Also gut, du hast
[mm] y=\bruch{1}{2}\bruch{U_{ab}e}{m_e}\red{t}^2
[/mm]
Welche Größe stört dich an dieser Gleichung? Richtig, das t. Das t ist die Flugzeit. Die kannst du nicht direkt selber bestimmen.
Wie ich sagte, du solltest die erste Gleichung nach t umstellen, und hier einsetzen. (Impliziert das nicht, daß du die für t einsetzen sollst?)
Denn die erste Gleichung gibt dir an, welche Strecke das Elektron seit verlassen der Beschleunigerstufe zurückgelegt hat - abhängig von der Geschwindigkeit.
Leider kennst du aber nun die Geschwindigkeit nicht.
Jetzt habe ich dir schon die Energiegleichung zwischen elektrischer und kinetischer Energie gegeben. Wenn ich dich auffordere, diese nach [mm] v_x [/mm] umzustellen, wo solltest du die wohl wofür einsetzen? Na?
So, jetzt hast du endlich deine Formel da stehen.
Wenn du jetzt die doppelte Beschleunigungsspannung und auch die doppelte Ablenkspannung hättest, was könntest du einsetzen? Überall, wo ein U steht, könntest du (2*U) hinschreiben!
Anschließend könntest du diese 2 so aus der Formel herausziehen, daß da wieder die alte Formel steht, und die Zweien nur als zusätzlicher Faktor davor stehen.
Dann ist die Frage, ist dieser zusätzliche Faktor größer oder kleiner als 1?
Denn das ganze Ding beschreibt ja eine Parabel. Eine Parabel ist z.B. y=b*x². Wenn b>1, ist das eine steile Parabel, wenn b kleiner als 1 ist, ist das eine flache Parabel - gegenüber der Normparabel mit b=1.
Als Tipp: Ich denke NICHT, daß sich nichts ändert.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:52 Di 07.11.2006 | | Autor: | haiducii |
Hallo!
Habe das jetzt mal aufgelöst!
Bekomme aus Formel:
[mm] y=U_a_b*x^2/4U_b
[/mm]
Und als Verhältnis habe ich:
[mm] y=1/4x^2
[/mm]
Somit wird die Elektronenbahn flacher.
Stimmt das alles? Oder hab ich mich mal wieder dumm angestellt???
Bitte um Antwort.
Vielen lieben Dank,
Haiducii
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 19:05 Di 07.11.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo haiducci
> Hallo!
> Habe das jetzt mal aufgelöst!
> Bekomme aus Formel:
>
> [mm]y=U_a_b*x^2/4U_b[/mm]
Das ist richtig!
> Und als Verhältnis habe ich:
> [mm]y=1/4x^2[/mm]
das versteh ich nicht! das gilt doch nur. wenn [mm] U_a_b=U_b
[/mm]
allgemein gilt y= [mm] 1/4x^2 *U_a_B/U_b
[/mm]
wenn beide Spannungen mit dem gleichen Faktor verändert werden bleibt das dieselbe Bahn!
also keine Veränderung!
übrigens gilt die ja auch für deine nächste Frage, nur sind jetzt [mm] U_a_B [/mm] und [mm] U_b [/mm] bekannte Werte!
>
> Somit wird die Elektronenbahn flacher.
NEIN
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:52 Mi 08.11.2006 | | Autor: | haiducii |
Hallo!
Also die allgemeine Formel ist richtig, aber wie verändert sich denn nun die Elektronenbahn?
Vielen Dank im Voraus!
Gruß,
Haiducii
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:35 Mi 08.11.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo haiducci
hat ich doch geschrieben KEINE VERÄNDERUNGd.h. sie bleibt immer gleich!( Wenn man die Spannungen im gleichen verhältnis ändert, dh. etwa beide 3mal so groß, oder beide 0,57 mal so groß usw.)
Gruss leduart
|
|
|
|
