Newton'sche Energie für Elektron auf Lichtgeschwindigkeit

willi_learn2 · Anmeldungsdatum: 13.10.2016 Beiträge: 53

Hallo an alle,

bei einer Aufgabe ist verlangt, die Newton'sche Energie zu berechnen, die notwendig wäre, um ein Elektron auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen.
Ich verstehe nicht ganz, ob das mit der klassischen Mechanik (Newton) überhaupt sinnvoll ist, oder ob hier relativistisch gerechnet werden müsste? Oder denke ich da zu kompliziert?

Über Ekin=1/2*mv² komme ich mit einer Elektronenmasse von 9,10*10^-31kg auf etwa 4*10^-14 Newton.

Das ganze soll mit 90GeV verglichen werden, das ist der Wert für die beschleunigten Positronen am CERN. Wie komme ich von eV auf Newton - das geht doch nur in Newton Meter? Bzw. wie komme ich von Ekin Newton auf Newton Meter? Ich bin verwirrt.

Danke schon im Voraus!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Formal kann man das schon nichtrelativistisch rechnen (Energie aber nicht in Nm); es ist (aus neuerer Sicht) jedoch nicht möglich.

Punkt zwei wäre vielleicht: Welcher Positronen - Geschwindigkeit entsprechen 60 GeV? Dazu umrechnen eV - Nm, Masse Positron nachsehen und dann die relativistische Energieformel.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

willi_learn2 · Anmeldungsdatum: 13.10.2016 Beiträge: 53

Ah da hab ich mich ja gründlich vertan.
Danke für eure Antworten, jetzt passts mit dem Umrechnen, und ich komme auf die gleichen Einheiten - danke!

willi_learn2 · Anmeldungsdatum: 13.10.2016 Beiträge: 53

Ich muss nochmal kurz nachfragen, auch wenn es eine blöde Frage ist.

Meine Ekin ist etwa 4*10^-14 J,
die 90GeV entsprechen 1,4*10^-8 J.

Wenn ich die beiden Werte nun vergleiche, komme ich auf einen Unterschied von etwa 2,6*10^-6. Kann ich davon die Aussage treffen, dass die 90GeV dem 2,6-Millionen-fachen der kinetischen Energie entsprechen?

Und wie lässt sich der Vergleich interpretieren? Kann ich daraus schließen, dass die Anwendung der kinetischen Energie um das Millionenfache erhöht werden müsste und das nicht möglich ist?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

willi_learn2 · Anmeldungsdatum: 13.10.2016 Beiträge: 53

Danke für die super Erklärung!