Was passiert beim Fadenstrahlrohr im magnetischen Wechselfeld?

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2 Antworten

Es wird vermutlich der Kreisdurchmesser moduliert werden, je höher B wird desto stärker zieht die Lorentzkraft das Elektron nach innen.

Wenn das B Feld negativ wird, dann wirkt die Lorentzkraft auch nach außen und nicht zum Kreismittelpunkt.

Ich habs zwar nicht durchgerechnet, aber ich vermute wenn die Dauer eines Kreisdurchlaufes eines Elektrons, ein gerades ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer der Schwingung ist, dann sollte man eine Sinusschwingung sehen die zu einem Kreis zusamen gebogen ist.

Die Frage wäre aber ein Experiment wert.

Allerdings sollte man der Sinusschwingung einen Offset überlagern, sodass die Richtung des B Feldes gleich bleibt und nur die Amplitude moduliert wird.

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Kommentar von atoemlein
13.04.2016, 16:08

Genau, schlauer Vorschlag mit dem Offset, sonst geht ja beim Standard-Fadenstrahlrohr bei der negativen Halbwelle der Elektronenstrahl gleich raus aus dem runden Glaskolben und nicht mehr schön konzentrisch. Gute Frage, nicht?

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Ein rein magnetisches Wechselfeld gibt es nicht, weil

rot(E) = ∇⨯E =  = –Ḃ̇ = dB/dt

ist. Heißt: Wenn sich ein Magnetfeld an einer bestimmten Stelle zeitlich verändert, ist dies auch zugleich ein Wirbel eines elektrischen Feldes, d.h. um eine Stelle, an der sich ein Magnetfeld ändert, entsteht ein elektrisches "ringelrum"-Feld, das die Elektronen beim Geradeausfliegen in Rotation versetzen müsste. Gleichzeitig lenkt das Magnetfeld die Elektronen ablenken (Lorentzkraft), und zwar in Abhängigkeit zu der Komponente ihrer Momentangeschwindigkeit, der senkrecht zum Magnetfeld ist.

Um vorherzusagen, was genau passiert, muss man eine Bewegungsgleichung aufstellen und das Wechselfeld kennen.

Die Geschwindigkeit der Elektronen dürfte sich nicht groß unterscheiden. Der durch die Beschleunigungsspannung erzeugte Anteil überwiegt "zufällige" Geschwindigkeitsunterschiede bei weitem.

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Kommentar von atoemlein
13.04.2016, 17:18

Guter Hinweis auf das elektrische Feld. Aber:

Dieses wird doch erst bei hohen Frequenzen (schnellen B-Aenderungen) relevant, oder? Sonst müsste es bei den Bildröhren, wo ja magnetisch abgelenkt wird, massive Verzerrungen durch den elektrischen Effekt geben.

E steht doch senkrecht auf B. Ich mache mir folgendes Bild:
Bei änderndem B gibt es unendlich viele Richtungen von E, die aber alle in der gleichen Ebene liegen. (Ist das der Wirbel?)
Falls das so wäre, würden diese E-Felder das Elektron nur in der gleichen Ebene ablenken wie das Magnetfeld.

Wie sähe wohl das Bild der Spur solcher Elektronen aus?

Gute Frage, nicht?

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