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Warum bewegt sich ein Elektronenstrahl auf einer Kreisbahn weiter?
Die Lorentzkraft steht immer senkrecht zur Bewegungsrichtung der Elektronen. Dadurch werden die Elektronen auf eine Kreisbahn gezwungen. Die Lorentzkraft ist stets zum Kreismittelpunkt gerichtet und wirkt daher als Zentripetalkraft.
Warum leuchtet Elektronenstrahl?
In einem Glasgefäß mit einer Wasserstoffatmosphäre von niedrigem Druck wird ein Elektronenstrahl erzeugt. Einzelne Elektronen des Strahls treffen auf Wasserstoffatome und regen diese zum Leuchten an. Dadurch wird der Elektronenstrahl sichtbar.
Warum funktioniert die Lorentzkraft als zentripetalkraft?
Als Folge einer Kraft deren Betrag konstant und deren Richtung stets senkrecht zur momentanen Bewegungsrichtung ist, ergibt sich als Teilchenbahn eine Kreisbahn. Dabei stellt die LORENTZ-Kraft die für die Kreisbewegung erforderliche Zentripetalkraft dar.
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.
Wie ist die Geschwindigkeit von Elektronen beschleunigt?
Für die Geschwindigkeit von Elektronen, die mit der Spannung U beschleunigt wurden, gilt: Die Kraft auf Elektronen im Magnetfeld beträgt. Durch Umstellen dieser Gleichung nach v ergibt sich. Damit haben wir eine zweite Gleichung für die Geschwindigkeit, die sich aus der Kraftwirkung auf Elektronen im Magnetfeld ergibt.
Wie ändert sich die Richtung der Elektronenbahn?
Ändert sich die Bewegungsrichtung der Elektronen, so ändert sich auch die Richtung der Lorentzkraft. In einem sogenannten Fadenstrahlrohr lässt sich die Bahn von Elektronen untersuchen. Die Elektronenbahn wird durch ein sich darin befindliches Gas sichtbar gemacht – treffen die Elektronen auf die Gasmoleküle, so leuchten diese auf.
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.