Ekin von einem elektron berechnen?
sind bei Quantenphysik und wir Ich habe angegeben das ein Elektron durch die spannung 10kV beschleunigt wird und soll die kinetische energie des Elektrons berechnen. aber ich finde weder im buch noch im internet eine Formel mit U und E kin wo ich sonst nur variablen habe mit einer zahlen konstante wie h, weil ich hab ja sonst nichts gegeben,mit welcher formel soll ich das berechnen? danke <3
3 Antworten
sind bei Quantenphysik und wir Ich habe angegeben das ein Elektron durch die spannung 10kV beschleunigt wird und soll die kinetische energie des Elektrons berechnen.
Das ist voll easy, denn da gibt' s sogar eine eigene Maßeinheit für: Das Elektronenvolt (1eV). Das ist die Energie, die ein Elektron erhält, wenn es eine Beschleunigungsspannung von 1V durchlaufen hat.
Umgekehrt braucht ein Elektron 1eV, um eine Gegenspannung von 1V zu überwinden.
Da die Ladung des Elektrons etwa 1,6×10⁻¹⁹C und 1V = 1J/1C ist, ist 1eV=1,6×10⁻¹⁹J, und umgekehrt ist 1J ungefähr 6×10¹⁸eV.
Die Formel ist U·q = E_{kin}.
Spannung ist Potentialdifferenz. Stell' Dir sie als Höhendifferenz im Gravitationsfeld (z.B. der Erde) vor.
Wenn Du einen Wagen eine schiefe Ebene herunterfahren lässt, ist die kinetische Energie nachher so groß wie die Potentielle Energie vorher. Ein Elektron in der Gegenspannung ähnelt einem Wagen, der mit einer Anfangsgeschwindkgkeit eine schiefe Ebene hinaufbrettern.
Kleiner Tipp nebenbei:
Der Ansatz bei Physikaufgaben ist meistens durch Energieerhaltung (welche Energie soll in welche umgewandelt werden → gleichsetzen, hier Ekin = Eelektrisch) oder Kräftegleichgewicht gegeben.
Für eine Ladung Q im homogenen E-Feld der Spannung U gilt E_elektrisch = Q*U.
Da das elektron eine Ladung von e hat, ist es hier also E_kin = 1e*10kV = 10keV.
Das war eine Scherzfrage (im Lehrerjargon: "Verständnisfrage" genannt) :-) Die kinetische Energie beträgt natürlich 10 keV
omg danke! und ich war so fertig weil ich einfach nich vertanden wie ich das berechnen soll! dankee!!!! <3 :D