Physik fadenstrahlrohr protonen statt elektronen?

Guten Tag,

ich schreibe bald klausur und muss wissen was passiert wenn im experiment fadenstrahlrohr Protonen benutzt werden statt Elektronen.

Ich weiß das da die Protonen positiv geladen sind die kreisbahn sich in die entgegengesetzte richtung bewegt.

Aber protonen haben ja eine größere Masse. Was verändert das alles?

Answer 1

[evtldocha]

Im Fadenstrahlrohr bestimmt man dann die spezifische Ladung des Protons mit der Ladung (+e) zu.

$\frac{+e}{m_p}=\frac{2\cdot U}{B^2\cdot r_p^2}$

Jetzt kannst Du zuerst mal annehmen, U und B seien konstant. Das heißt dann:

$\frac{+e}{m_p}\approx\frac{+e}{1836\ m_e}\ =\frac{2U}{B^2\cdot r_p^2}\ =\frac{1}{1836}\frac{2U}{B^2\cdot r_e^2}$

Damit:

$r_p^{2\ }=1836\cdot r_e^2\ \to r_p=\sqrt{1836}\cdot r_e$

Was hieße das nun für ein Experiment mit Protonen?

• Das Fadenstrahlrohr müsste sehr viel größer sein (fast ein Faktor 43) - oder -
• Die Protonen werden nicht so schnell beschleunigt (kleinere Beschleunigungsspannung U) - oder --
• Man erhöht entsprechend das Magnetfeld B - oder --
• man kombiniert die 3 Maßnahmen, um ein Experiment mit Protonen aufzubauen.