Erzeugen Elektronen Licht?
Hallo,
bei diesem Versuch http://physik-am-gymnasium.de/SekII/Elektrisches_Feld/elektronenstrahlablenkroehre_aufbau.html mit der Elektronenablenkröhre bzw. braunschen Röhre werden, so weit ich das verstanden habe, Elektronen zu einem Strahl gebündelt und auf einen Schirm "geschossen", bzw. der Strahl von gebündelten Elektronen streift einen Schirm. Dieser Strahl leuchtet blau. Wieso? Elektronen sind doch mit dem Auge nicht sichtbar. Seit wann leuchten Elektronen, wenn sie als Strahl durch den Raum fliegen (bzw. in einem evakuierten Raum fliegen)??
7 Antworten
Elektronen an sich sind natürlich nicht sichtbar, da hast du ganz recht. Die energie in einem Elektonenstrahl kann jedoch bestimmte Materialien/Elemente zum leuchten anregen.
lg
Das dürfte eine dünne Phosphor Schicht sein. Man kann aber auch andere Materialien nutzen.
lg
M.W. ein Zinksalz mit geringen Verunreinigungen oder einer Dotierung.
Müsstest du aber noch mal genau erforschen.
...wobei das Wort Phosphor aber nicht das Element dieses Namens bezeichnet, sondern einen zusammengesetzten Leuchtstoff. Es kommen verschiedene Substanzen in Frage. Eine Tabelle ist hier https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphor im Abschnitt "Standard phosphor types".
Fangen wir mal ganz von Vorne an. Dass die Energie des elektrischen Stroms nicht in der Bewegungsenergie der Elektronen steckt, merkst du, wenn du ihnen eine Induktivität ( Spule ) in den Weg stellst; die Energie steckt in dem Feld.
Eine Lösung der ===> Maxwellgleichungen besagt nun, dass eben dieses elektromagnetische ( EM ) Feld eine Trägheit besitzt; wenn die Elektronen mit konstanter Geschwindigkeit durch den Raum fliegen, fliegt ihr Feld quasi " starr " mit.
Völlig anders, so bald du das Elektron beschleunigst; eine Kraft auf das Teilchen wirkt. Jetzt überholt das Elektron sein eigenes Feld und tritt in ===> Selbstwechselwirkung mit seinem eigenen Feld. Diese Wechselwirkung bewirkt, dass das elektron strahlt; du hast einen ständigen Energieverlust durch EM Wellen.
Insbesondere im Zyklotron musst du die Verluste auf Grund von ===> Zyklotronstrahlung ständig ersetzen.
Und am Vorabend der QM wunderte man sich sehr, warum Elektronen, wenn sie doch den Kern umKREISEN, nicht innerhalb 1 ps in den Kern stürzen, weil sie ja Synchrotronstrahlung abgeben.
Wenn Elektronen auf ein Hindernis prallen, ergibt das einerseits ===> Bremsstrahlung, andererseits ===> charakteristische Strahlung.
Es ist ja kein normaler schirm aus z.B Papier. Es ist ein Leuchtschirm auf dem eine spezielle Schicht aufgetragen ist, die anfängt zu leuchten wenn Elektronen darauftreffen.
In der Barunschen röhre erzeugen die Elektronen kein licht, sondern regen das Material auf dem Bildschirm zum leuchten an.
Wenn die Elektronen stark beschleunigt werden, z.B. in einem Zyklotron oder einem Synchrotron dann geben sie Synchrotronstrahlung ab. Bei entsprechender Energie auch im sichtbaren Bereich.
Die Elektronen leuchten selber nicht. Durch Fluoreszenz kann man den Strahl aber trotzdem erkennen. Der Schirm ist mit einer fluoreszierenden Farbe bestrichen. In der Röhre herscht kein richtiges Vakuum, da etwas Edelgas ( Argon oder Xenon oder so) darin ist, welches ebenfalls von dem Elektronenstrahl zur Fluoreszenz angeregt wird.
Letzteres ist bei einem Fadenstrahlrohr der Fall.
In diesem dürfte tatsächlich ein recht gutes Vakuum herrschen.
lg
Danke! Jz macht es Sinn. :D Wüsstest du, was für ein Material das sein könnte?