Bewegen sich Elektronen mit Lichtgeschwindigkeit?
Das geht doch eigentlich nicht, weil Elektronen eine Masse habe (auch wenn die sehr gering ist)
3 Antworten
Nein, tun sie nicht. Nur Photonen bewegen sich aufgrund ihrer fehlenden Masse mit Lichtgeschwindigkeit.
Sie haben keine Ruhemasse, aber eine rechnerische Masse c:
Bei Elektronen ist es genauso wie bei jedem anderen Teilchen: Sie können schneller oder langsamer sein (je nachdem, wie stark man ihnen in den Ніntеrn tritt). Aber die können nicht die Lichtgeschwindigkeit erreichen. Die schnellsten menschengemachten Elektronen findest Du im CERN, dort fliegen sie mit 0.9999997 mal der Lichtgeschwindigkeit (ca. 10 km/h weniger als c).
Die Driftgeschwindigkeit von Elektronen in einem metallischen Leiter ist dagegen sehr gering, wie andere schon sagten.
Eine andere Frage ist die Geschwindigkeit von gebundenen Elektronen, z.B. in einem Atom oder auch in einem Metallblock. Dort gelten die Gesetze der Quantenmechanik, und die Elektronen haben zwar so etwas Ähnliches wie eine kinetische Energie (nämlich einen Erwartungswert), aber keine wirkliche Geschwindigkeit, weil gebundene Zustände stationär sind, sich also mit der Zeit nicht verändern.
Für ein Atom kann man nun die kinetische Energie eines Elektrons ausrechnen und mit der simplen (nicht-quantenmechanischen) Formel E=½mv² in eine „formale“ Geschwindigkeit umrechnen. Für Valenzelektronen kommt da typischerweise etwas heraus, was grob 1% der Lichtgeschwindigkeit beträgt, und für innere Elektronen deutlich mehr. Das ist aber keine meßbare Geschwindigkeit von irgendetwas, sondern eher eine Hausnummer.
Nein.
Der Elektronenfluss in Leitern ist schnarchlahm.
Allerdings ist die Impulsgeschwindigkeit nahe "c".
photonen haben masse. sonst hätte nicht keinen impuls, hat es aber...