Kreisbahn, Spirale, LK klausur

triple · Gast

Hey ihr genies dadraussen....ich brauch ma eure hilfe. Am montag schreib ich meine Physik gk klausur, aber unser Lehrer meinte wir sollten uns mal an der versuchen:

Aufgabe: Der Van-Allen-Gürtel

Der Van-Allen-Gürtel ist ein Gebiet außerhalb der Erdatmosphäre, in dem eine hohe Elektronendichte herrscht. Man erklärt dies durch schnelle Elektronen aus dem Sonnenwind, die sich auf Spiralbahnen um die magnetischen Feldlinien des Erdmagnetfeldes bewegen.

Elektronen treffen mit der Geschwindigkeit v = auf ein homogenes Magnetfeld der Flussdichte B = 2,5 .
a) Für = 90° durchlaufen die Elektronen Kreisbahnen. Bestimmen die Umlaufrichtung und den Radius der Bahnen.
b) Für 0°< < 90° durchlaufen die Elektronen Schraubenlinien. Erkläre, wie es zu diesen Bahnen kommt.
c) In Feldrichtung betrachtet, scheinen die Elektronen aus Teilaufgabe b) Kreisbahnen zu durchlaufen. Bestimme den Radius r* dieser Kreise in Abhängigkeit von sowie die Zeit für einen Umlauf.
d) Von der Seite gesehen, erscheint das kreisende Elektron aus Teilaufgabe a) wie eine oszillierende Ladung in einem Dipol. Welche Wellenlänge hat die abgestrahlte elektromagnetische Welle?

Wenn viele Elektronen auf ihren Spiralbahnen die Erdatmosphäre erreichen, entsteht durch Wechselwirkung mit Materie eine Leuchterscheinung, das Polarlicht.

e) Welche Wellenlängen werden emittiert, wenn die Elektronen mit der oben angegebenen Geschwindigkeit ruhende Wasserstoffatome im Grundzustand anregen?

Nun...die a ist ja einfach...aber ab b hab ich meine problemchen...wäre schön, wenn ihr mit mir das hier zusammen lösen könntet.

Tank · Gast

bei 90° entspricht die Bewegung einer Kreisbahn (sieh dir beim schusterexperiment (e/m bestimmung) die Kraftvektoren an

bei schrägem einfall verläuft der geschwindigkeitsvektor in den raum, sprich einer spirale(=auseinandergezogene kreisbewegung)

als ansatz müsste die laienhafte erklärung reichen smile