Elektrische Felder & Teilchenstrahlen - PDF

Okay, here is the conversion of the images into a structured markdown format. ### Physik 17.02.2025 # Elektrische Längs- und Querfelder ### Elektrisches Feld eines Plattenkondensators * Ein homogenes elektrisches Feld entsteht zwischen 2 geladenen Platten Feldstärke: $E = \frac{U}{d} \right...

Okay, here is the conversion of the images into a structured markdown format. ### Physik 17.02.2025 # Elektrische Längs- und Querfelder ### Elektrisches Feld eines Plattenkondensators * Ein homogenes elektrisches Feld entsteht zwischen 2 geladenen Platten Feldstärke: $E = \frac{U}{d} \rightarrow$ Plattenabstand ### Bewegung von geladenen Teilchen im Feld * Ein geladenes Teilchen erfährt eine Kraft $F = qE$ * In einem Längsfeld (parallel zur Bewegung) Beschleunigung oder Verzögerung * In einem Querfeld (senkrecht zur Bewegung) Ablenkung ähnlich zur Bewegung eines Projektils ### Energie und Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens im Feld * Ein Elektron oder Ion, dass eine Spannung U durchläuft, erhält die Energie $W = qU$ * Damit ergibt sich die Geschwindigkeit nach Durchlaufen des Feldes: $v = \sqrt{\frac{2q \cdot U}{m}}$ ### Bewegung in einem Querfeld * Das Teilchen wird in Richtung der Feldkraft beschleunigt * Bewegung ist parabolisch (Ähnlich zum Wurf) --- ### Teilchenstrahl - Elektronen ### Im elektrischen Querfeld * Durch ein homogenes elektrisches Feld zwischen zwei geladenen Platten: * In x-Richtung: Elektron bewegt sich gleichförmig weiter * In y-Richtung: El. erfährt eine Beschleunigung durch die elektr. Kraft $F=eE$ * Die Ablenkung y des Elektrons nach Durchqueren der Platten: $y = \frac{E \cdot l^2}{2 \cdot m \cdot v_x^2} \rightarrow$ Länge d. Platten ### Im Magnetfeld * Falls der Elektronenstrahl in ein senkrechtes Magnetfeld B eintritt, wirkt die Lorentzkraft: $F = e \cdot v \cdot B$ oder $F = q \cdot v \cdot B$ wag. Flussdichte * Senkrecht zur Bewegungsrichtung: Sorgt für Kreisbahn mit Radius: $r = \frac{m \cdot v}{e \cdot B}$ $e \cdot v \cdot B = m \cdot \frac{v^2}{r}$ Elementarladung --- ### Teilchen im Magnetfeld Kraftwirkung auf ein geladenes Teilchen im Magnetfeld (Lorentzkraft) * Ein geladenes Teilchen mit Geschwindigkeit v erfährt eine Kraft im Magnetfeld: $F = q \cdot v \cdot B$ * Richtung der Kraft mit der Linke-Hand-Regel (Elektronen) & Rechte-Hand-Regel (Protonen & Ionen) * Daumen: Bewegung des Teilchens * Zeigefinger: Magnetfeldrichtung * Mittelfinger: Kraftrichtung