Title (deu): Die spezifische Elektronenladung

Author: Hofbauer, M. (Mathias)

Description (deu): St. Pölten, FH Telekommunikation und Medien Vertiefungsrichtung Medientechnik, Dipl.-Arb, 2004

Description (deu): Elektronen besitzen eine [negative] Ladung und können deshalb sowohl durch elektrische als auch durch magnetische Felder in ihrer Bewegung beeinflusst werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll das Verhalten der Elektronen durch unterschiedliche, in Versuchen herbeigeführte Krafteinwirkungen beobachtet und dokumentiert werden. Die entstehenden Bahnkurven sollen diskutiert und analysiert werden. Durch die Art und Stärke der Ablenkung ist es möglich Rückschlüsse auf das Ladungs- / Masse Verhältnis [spezifische Ladung e/m] der Elektronen anzustellen. Die Berechnung dieser spezifischen Ladung des Elektrons wird in dieser Diplomarbeit anhand von zwei Experimenten durchgeführt: Zum Ersten wird der Strahl durch das homogene elektrische Feld eines Kondensators geleitet was wiederum eine Ablenkung zur Folge hat. Daraus lässt sich die spezifische Ladung e/m eines Elektrons bestimmen. Bei dieser Versuchsreihe ist die Coulomb – Kraft für die Bahnabweichung des Elektrons verantwortlich. Im zweiten Versuch wird der Elektronenstrahl durch das homogene Magnet-feld zweier Spulen gerichtet und aus der Ablenkung von der ursprünglichen Bahn der Ladungen das Ladungs – Masse Verhältnis e/m bestimmt. Grundlage für diese Versuchsreihe und Berechnung bildet die Lorentz – Kraft.
Zur Durchführung der Versuche werden zwei Geräte der Firma Leybold Didactic GmbH verwendet. Beide Versuchsvorrichtungen erzeugen durch Erhitzen eines Glühdrahtes aus Wolfram Elektronen die dann durch einen Anodenkegel beschleunigt werden. Der so entstandene Elektronenstrahl wird in Folge in einen Glaskolben gerichtet wo er für die entsprechenden Ablenkungsversuche zur Verfügung steht.
Der Glaskolben des Fadenstrahlrohrs ist mit Wasserstoff gefüllt wodurch der Elektronenstrahl als ein bläulich leuchtendes, scharf begrenztes Ionenbündel für den Betrachter sichtbar ist. Die Elektronenstrahl – Ablenkröhre bedient sich zum Sichtbarmachen der Elektronenbahn eines fluoreszierenden Leuchtschirms.

Description (eng): Electrons have a negative charge and therefore they can be influenced in their movement by both electric and magnetic fields. In the course of this paper the behaviour of electrons shall be observed and documented by means of various force impacts induced in experiments. The resulting trajectories shall be discussed and analysed. Considering the kind of strength of the deflection we can draw conclusions referring to the specific charge of the electron e/m. The calculation of this specific electron charge is carried out on the basis of two experiments: First the beam is led through the homogeneous electric field of a plate capacitor, which causes electrostatic deflection. From this we can determine the specific electron charge. Concerning these series of experiments the Coulomb force is responsible for the deflection of the electron. In the second experiment the electron beam is directed through the homo-geneous magnetic field of a pair of Helmholtz coils. The basis for these series of experiments and calculations is the Lorentz force. In the course of this experiment two devices of ‘Leybold Didactic GmbH’ were used. Both devices produce electrons by heating a tungsten filament, these electrons are accelerated by an anode cone. The resulting electron beam is then directed into a glass bulb where it is available for the corresponding deflection experiments. The glass bulb of the electronic tube is filled with hydrogen, which exposes the electron beam as a bluish gleaming, sharply defined ion beam to the beholder.
In order to expose the electron beam the electron beam deflection tube uses a fluorescent screen.

Object languages: German

Date: 2004

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