Versuch 56 Lorentz-Kraft; e/m-Versuch

Versuchsdurchführung

 

 

In einem evakuierten Glaskolben befindet sich eine Restgasatmosphäre von ca. 10-1 mbar Argon. In wenigen cm Abstand vom Außenrand befindet sich eine Elektronenkanone, die in tangentialer Richtung einen freien Elektronenstrahl mit variabler Energie (ca. 300 eV) emittiert. Durch Anregung der Ar-Atome werden die Elektronen als grüne Leuchtspur sichtbar.

Der Glaskolben mit einem Durchmesser von 20 cm befindet sich im Zentrum einer Helmholtz-Spule, die es ermöglicht den Elektronenstrahl auf eine Kreisbahn zu bringen.

Lorentz-Kraft: \( \vec{F}=-e\vec{v}\times \vec{B}\)

Zentripetalkraft : \( F =  m \frac{v^2}{r}\)

kin. Energie: \( \frac{1}{2}mv^2=eU\)

Daraus folgt: \( \frac{e}{m}=\frac{2U}{r^2B^2}\)