Nachdem die SuS mit elektrischen und magnetischen Feldern vertraut gemacht wurden und ihre Kenntnisse bei der Behandlung des Millikan-Versuchs zur Bestimmung der Elementarladung und dem Fadenstrahlrohr-Versuch zur Bestimmung der Elektronenmasse angewendet haben, kombinieren sie ihre Kenntnisse nun, um das WIENsche Geschwindigkeitsfilter zu erklären. Hierbei wird ein elektrisches Feld senkrecht zu einem magnetischen Feld ausgerichtet, um ausschließlich Elektronen mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit durch den Filter passieren zu lassen.
Die SuS werden auf diesem Material angeleitet zunächst die Ablenkung eines Elektronenstrahls in einem elektrischen Feld zu erläutern, bevor sie mithilfe der geschwindigkeitsabhängigen Lorentzkraft erklären, wieso nur Elektronen mit ganz bestimmter Geschwindigkeit den Filter verlassen können. Abschließend bestimmen die SuS ausgehend von einem Kräfteansatz die Bedingung v = E/B zur Bestimmung der Geschwindigkeit der passierenden Elektronen und wenden die Beziehung an einfachen Aufgaben an.
WIENscher Geschwindigkeitsfilter - Kombination elektrischer und magnetischer Felder
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