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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:27 Di 03.05.2005 | | Autor: | Andy911 |
Hy, kann mir vielleicht jemand mit dieser Aufgabe helfen?
wäre echt cool!
2) An einer Elektronenstrahlröhre liegt die Beschleunigungsspannung 12 kV an. Das Ablenksystem besteht aus einem horizontalen, quadratischen Plattenpaar mit der Kantenlänge 30 mm und dem Plattenabstand 5 mm. Die Spannung am Plattenpaar beträgt 180 V, die obere Platte ist positiv geladen.
Dann kommen vers. Fragen (zum Beispiel v vom Elektron = 6,5*10^7m/s)
kein Problem.
Dann aber:
2.3.) Berechnen Sie den Winkel zw. der ursprünglichen und der Bewegungsbahn nach dem Plattenpaar.
Ich dachte man rechnet die Beschleunigung aus (a=6,33*10^15 m/s²) und rechnet nach dem waagerechten Wurf (y=(a*x²)/(2v²)) den Weg aus, den das Elektron nach oben zurücklegt.
tan Alpha = y : x --> Alpha = 1,28 Grad.
Im Stark rechnen die mit tan Alpha = vy : v0 --> Alpha = 2,58 Grad.
Was ist nun korrekt?
Bitte um Hilfe, danke.
Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
[http://www.physik-lexikon.de/abc/forum/forum_entry.php?id=671&page=0&category=all&order=time]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:48 Di 03.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Dir ist ein Denkfehler unterlaufen!> Dann kommen vers. Fragen (zum Beispiel v vom Elektron =
> 6,5*10^7m/s)
> kein Problem.
richtig
> Dann aber:
> 2.3.) Berechnen Sie den Winkel zw. der ursprünglichen und
> der Bewegungsbahn nach dem Plattenpaar.
>
> Ich dachte man rechnet die Beschleunigung aus (a=6,33*10^15
> m/s²)
richtig
und rechnet nach dem waagerechten Wurf
> (y=(a*x²)/(2v²)) den Weg aus, den das Elektron nach oben
> zurücklegt.
> tan Alpha = y : x --> Alpha = 1,28 Grad.
Da liegt der Fehler. Das e legt eine Parabel zurück, da ist y/x nicht die steigung am Ende.
Du mußt die Geschwindigkeitskomponenten dividieren, das gibt dir Richtung der Geschwindigkeit am Ende der Platten, die dann geradeaus (weil Kräftefrei weitergeht. Du mußt also nur noch vy=a*t mit t=3cm/v0
oder [mm] tan\alpha=a*s/v0^{2}
[/mm]
Ergebnis im Stark ist richtig
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:56 Di 03.05.2005 | | Autor: | Andy911 |
Wie kann ich dann den weg, den das Elektron in y-Richtung zurücklegt ausrechnen?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:12 Di 03.05.2005 | | Autor: | Zai-Ba |
Hi Andy,
Du weißt doch, wie lange das Elektron braucht, um durch den Kondensator zu fliegen. Die Kraft vom E-Feld des Kondensators wirkt senkrecht zur ursprünglichen Bewegungsrichtung [mm] (\vec{x}\perp\vec{y}). [/mm] Das bedeutet, dass das Elektron nur in y-Richtung beschleunigt wird.
So, nun kennst du die Zeit, während der das Elektron beschleunigt wird, die Kraft, mit der es beschleunigt wird und die Elektronenmasse. Daraus kannst du die Geschwindigkeit in y-Richtung berechnen. Mit dem Pytagoras kannst du dann aus x- und y- Komponente die Gesamtgeschwindigkeit errechnen.
Viel Spaß, Zai-Ba
PS: Einige Anmerkungen:
- Wenn du das mit der 'Fallhöhe' berechnet hast, solltest du überprüfen, ob die Elektronen evtl. die Platte treffen.
- Da du hier mit ca 0,22c (also 22% der Lichtgeschwindigkeit rechnest, müsstest du das ganze eigentlich relativistisch rechnen. Wenn Dein Lehrer das noch nicht erwäht hat, ignoriere diese Anmerkung!)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:09 Di 03.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Der Weg innerhalb der Platten mit y(0)=0,x(0)=0: [mm] y=\bruch{a}{2}*t^{2}, x=v_{0}*t, [/mm] also eine "Wurparabel" (Wenn du dann irgenwo y/x rechnest hast du den tan der Sehne der Parabel vom 0 Pkt aus, der ist bei Parabeln halb so groß wie die Steigung am Ende)
Ab dem Ende des Plattenkondensators wirkt keine Beschleunigung mehr, also gilt ab da:
[mm] x=x_{1}+v_{0}*t, y=y_{1}+v_{1}*t [/mm] dabei [mm] x_{1}, y_{1} [/mm] Koordinaten beim Austritt aus dem Plattenpaar, [mm] v_{1} [/mm] die y-Geschw. dort.
Ist jetzt alles klar?
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:11 Mi 04.05.2005 | | Autor: | Andy911 |
Danke.
d.h. es ist der Winkel doppelt so groß wie tan Alpha= y:x.
Mit geschwindigkeit ist dann natürlich alles klar!!!
Danke
mfg
Andy
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:54 Mi 04.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo.
>
> d.h. es ist der Winkel doppelt so groß wie tan Alpha= y:x.
> Mit geschwindigkeit ist dann natürlich alles klar!!!
Der tan des Winkels ist doppelt so groß, nicht der Winkel! Für KLEINE Winkel gilt allerdings [mm] tan(2*\alpha)=2*tan \alpha
[/mm]
Gruss leduart
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