Geschwindigkeit eines fliegenden Elektrons bestimmen

Frager44 · Anmeldungsdatum: 22.02.2011 Beiträge: 2

Meine Frage:
In einer Klassenarbeit wurde ein Versuch gefragt, mit dem man die Geschwindigkeit fliegender Elektronen bestimmen kann. An diesen Versuch konnte ich mich nicht erinnern, also habe ich mir selbst einen erdacht:

Das Elektron fliegt von der Quelle auf ein Goldplättchen. Hinter dem Plättchen steht ein Detektor der angibt wenn ein Elektron darauf trifft. Dieser Aufbau befindet sich komplett im Vakuum.
Man weis im Vorhinein irgendwoher, wie viel Energie das Elektron benötigt um das Goldplättchen zu durchschlagen. das Plättchen wird so lange dicker gemacht, bis das Elektron nicht mehr durch das Gold kommt. Dann kann man über 0,5mv²=W die Geschwindigkeit des Elektrons bestimmen.

Wäre das zumindest theoretisch so möglich? Gibt es vergleichbare Versuche, in denen auch auf diese Weise die Geschwindigkeit eines Teilchens bestimmt wird?

Meine Ideen:
Mir selber erschien der Aufbau so schlüssig. Allerdings ist es fragwürdig wo man die Energie für das Durchschlagen von Gold herbekommt.

I♥Physik · Anmeldungsdatum: 22.02.2011 Beiträge: 8

Hey,

ich hätte das ganze einfach versucht mit der Kathodenstrahlröhre zu lösen. Stell dir vor du schießt ein Elektron in einen Plattenkondensator der dir komplett bekannt ist. Nun schaust du am Ende, wie stark es abgelenkt wurde.
Dann kannst du über die Formel

die Geschwindigkeit ausrechnen.
Dabei ist y die Ablenkung,
x die Länge des Kondensators,
m die Masse des Elektrons,
U die angelegte Spannund und
d der Plattenabstand.

Hoffe du bist zufrieden!? Augenzwinkern

PS.: Geht auch wenn du mit nem B-Feld arbeitest!

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Die Standartmethode zur Bestimmung von Geschwindigkeiten ist der Wienfilter

Das mit der Goldfolie scheint mir eher obstrus, da die Elektronen nicht immer gleich viel Energie benötigen um durch die Goldfolie zu kommen(vgl. Rutherford). Dies liegt daran, dass in der Größenordnung von Atomen keine gleichmäßigen Strukturen mehr erkennbar sind. Vielmehr stoßen die Elektronen zufällig auf Schalenelektronen...

Naja ich kann mir nicht vorstellen, dass so etwas funktioniert, weißt aber auch nicht so recht wie ichs begründen kann, dass so etwas funktioniert.

Frager44 · Anmeldungsdatum: 22.02.2011 Beiträge: 2

Danke für eure Beiträge.

Wie es richtig geht weis ich jetzt auch. Big Laugh

Nur muss ich jetzt meinen Lehrer irgendwie davon überzeugen, dass mein Weg zumindest theoretisch möglich ist. LOL Hammer

Wenn ich mir das hier aber so durchlese scheint das eher schwierig zu sein Big Laugh

Vielleicht hat ja noch jemand eine Idee, wie ich es ihm "Präsentieren" kann.

Gruß und Danke

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Das mit dem Wienschen Filter funktioniert wie folgt.

Der Filter ist ein Plattenkondensator, dessen homogenes elektrisches Feld mit einem senkrecht dazu liegenden homogenen magnetischen Feld überlagert wird.
Durch die Überlagerung wirken auf elektrisch geladene Teilchen nun nicht nur die elektrische Feldkraft, sondern auch die Lorentzkraft, wenn die Teilchen senkrecht zu beiden Feldern in den Filter geschossen werden.

Durch diese Anordnung kommen also nur Elektronen durch, die eine bestimmte Geschwindigkeit besitzen.