Berechnung der Geschwindigkeit von Elektronen?

19.04.2021, 00:15

Edit: Die gegebene Masse habe ich rausgenommen. Stattdessen rechne ich die Geschwindigkeit eines Elektrons mit weniger Spannung aus.

was hat das 1g damit zu tun? das ist unabhängig davon wie viele elektronen du beschleunigst.

Ja das ist mir auch gerade aufgefallen, danke trotzdem

1 Antwort

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
18.04.2021, 23:18
Ich habe mir überlegt, die Geschwindigkeit von 1g Elektronen bei einer Beschleunigungsspannung von 2,5kV zu berechnen.

Das ist meiner Meinung nach didaktisch nicht günstig. Die hergeleitete Formel für die Geschwindigkeit gilt natürlich für jeden Körper mit einer bestimmten Ladung und die damit verbundene Masse. Aber es geht hier um Elektronen. Da ist es nicht einzusehen, warum Du das auf ein Gramm beziehen möchtest. Das führt letztlich nur zu einem konstanten Faktor für Ladung und Masse, der sich in der Rechnung aber wieder rauskürzt. Ich würde daher vorschlagen, die Rechnung für ein Elektron aufzumachen.

v = sqr(2 · 2500 V · 1,602 · 10−19 C/(9,109 · 10−31kg))

v = 2,96538 · 10⁷ m/s

c = 29,9792458 · 10⁷ m/s

Bei klassischer Rechnung landet man also bei ca. 10 % der Vakuumlichtgeschwindigkeit. Daher könntest Du vielleicht einmal die relativistische Rechnung der klassischen gegenüber stellen.

Danke! Die Idee ist sehr gut aber ich bin im Physik Grundkurs und die Lehrerin wollte dass ich den relativisitschen Effekt erwähne, aber auf jeden Fall nicht damit rechne, weil das Niveau da zu hoch ist. Ich habe das jetzt so gemacht, dass ich mit einer geringeren Spannung und ohne m gegeben rechne und nach der Rechnung sage, dass solche Rechnungen bei höheren Geschwindigkeiten mit einer anderen Formel berechnet werden müssen.

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