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Was passiert mit Elektronen im Magnetfeld?
Geladene Teilchen (Elektronen, Protonen, Ionen) können sich in magnetischen Feldern bewegen und werden durch diese beeinflusst. Bewegen sich die Teilchen parallel zu den Feldlinien des Magnetfeldes und damit in der Richtung, die die magnetische Flussdichte B hat, dann erfolgt keine Beeinflussung.
Wie bewegen sich Elektronen im Magnetfeld?
Vorüberlegung: Während Elektronen innerhalb eines elektrischen Feldes immer parallel zur Feldlinienrichtung beschleunigt / abgelenkt werden, wirkt die Lorentzkraft immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen und senkrecht zum Magnetfeld.
Warum wirkt die Lorentzkraft senkrecht zu den Feldlinien?
Die Lorentzkraft wirkt immer dann, wenn ein elektrisch geladenes Teilchen sich durch ein Magnetfeld bewegt. Da bewegte Elektronen einen Stromfluss erzeugen, wirkt die Lorentzkraft auch auf Leiter, durch die ein Strom fließt. Die Lorentzkraft wirkt dabei immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Teilchen.
Wie funktioniert die Ablenkung von Elektronen im Magnetfeld?
Mit der Ablenkung von Elektronen im Magnetfeld kann lediglich die spezifische Ladung e/ meermittelt werden, nicht aber die Elementarladung oder die Elektronenmasse allein. Dazu ist ein weiteres Experiment nötig, in dem unabhängig entweder die Elektronenladung oder die Elektronenmasse bestimmt wird.
Ist das Magnetfeld hinreichend ausgedehnt?
Ist das Magnetfeld hinreichend ausgedehnt, so bewegen sich die geladenen Teilchen auf Kreisbahnen, wobei die Radialkraft die LORENTZ-Kraft ist. Demzufolge kann man auch setzen: Der Radius der Kreisbahn ist demzufolge bei Elektronen umso kleiner, die kleiner ihre Geschwindigkeit und je größer die magnetische Flussdichte sind.
Wie soll das Verhalten von Elektronen im Magnetfeld untersucht werden?
Dazu soll zunächst das Verhalten von Elektronen im Magnetfeld untersucht werden. Während Elektronen innerhalb eines elektrischen Feldes immer parallel zur Feldlinienrichtung beschleunigt / abgelenkt werden, wirkt die Lorentzkraft immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen und senkrecht zum Magnetfeld.
Warum ist die Ablenkung von Elektronen nicht möglich?
Außerdem wollen wir überlegen, ob durch die Ablenkung von Elektronen im Magnetfeld die Elektronenmasse bestimmbar ist – dies war durch die Ablenkung im elektrischen Feld nicht möglich, da die Geschwindigkeit der Elektronen nicht ohne deren Masse bestimmbar ist.