Wie berechne ich die Geschwindigkeit der Elektronen, die das Längsfeld verlassen(Physik)?
Hallo alle zusammen! Gerade muss ich eine Physikaufgabe lösen, aber komme überhaupt nicht weiter und ich bin auch nicht gerade gut in Physik :/ Die Aufgabe lautet:"Elektronen, die mit der Spannung U(und unten ein a) = 1kV beschleunigt wurden, gelangen in das Längsfeld eines Plattenkondensators mit U(und unten ein L) = 4kV. Die Anschlüsse der Spannungsquelle sind so gewählt, dass die Elektronen eine Geschwindigkeitszunahme erfahren. a) Berechnen Sie die Geschwindigkeit, mit der die Elektronen das Längsfeld verlassen" Ich habe jetzt verstanden, dass ich halt die Geschwindigkeit der Elektronen berechnen muss, nur habe ich keine Ahnung wie, da nur zwei Spannungen angegeben sind.. Könnt ihr mir da irgendwie helfen? Ich weiß nicht, was ich tun muss.. Danke im Voraus! :)
1 Antwort
Ein Elektron hat nach dem "durchsfliegen" von einer Spannung von 1kV 1keV kinetische Energie.
Wenn das Elektron durch das 4kV Feld weiter beschleunigt werden hast du nacher eine Energie von 1keV + 4keV = 5keV.
DIe Formel für die kinetische Energie ist m*v²/2.
Die Masse des Elektrons kennt man und die eV kannst du in Joule umrechnen, damit kannst du über die kinetische Energie die Geschwindigkeit berechnen.
Kleiner Nachtrag, natürlich musst du bei Elektronengeschwindigkeiten von mehr als 1% der Lichtgeschwindigkeit schon mit der Relativitätstheorie rechnen und nicht mehr mit der klassischen Mechanik wie in meinem Beispiel, ansonsten kann es sein dass das Ergebnis außerhalb deiner Rechengenauigkeit liegt.
Genau genommen hängt der Wert der Geschwindigkeit ab der du relativ rechnen solltest, von deiner gewünschten Genauigkeit ab, aber normal ist 1% der Lichtgeschwindigkeit ein guter Wert. Wenn du aber sagst ich brauch das Ergebnis nur als ungefährer Richtwert, dann kannst du auch bis zu 5% der Lichtgeschwindigkeit problemlos klassisch rechnen.