Ladungen im elektrischen Feld - externe Seiten

Glühelektrischer Effekt und Beschleunigung

Quelle:https://virtuelle-experimente.de/kanone/klassisch/simulation.php (CC BY-NC-SA 3.0 DE) Stefan Richtberg

Die Freisetzung von Elektronen durch den Glühelektrischen Effekt ist auf der Seite der Physik-Didaktik LMU München anschaulich dargestellt. Abbildung 15 zeigt die Seite zur Simulation des Effekts.

Gehen Sie auf diese Seite und machen sich den Effekt der Heizung deutlich, indem zunächst nur die Heizspannung U_Heiz erhöht wird.

Den Effekt der Glühemission ist auch sehr deutlich in der Simulation von Matthias Borchardt zur Franck-Hertz-Röhre zu sehen, wobei aber keine Beschleunigungsspannung anliegen darf.

Eine Beschleunigung der Elektronen kann auf der Seite der Physik-Didaktik LMU München durch ein elektrisches Feld bewirkt werden, vorausgesetzt es liegt eine Heizspannung an. Das homogene Feld wird durch eine Spannung zwischen den Kondensatorplatten - der Beschleunigungsspannung U_b - erzeugt. Erhöht man diese, ist ein deutlicher Strom von Ladungsträgern von der Glühwendel als Kathode hin zur postiv geladenen Anode zu erkennen.

Beschleunigung klassisch und relativistisch

Quelle:https://virtuelle-experimente.de/kanone/klassisch/beschleunigungsphase.php (CC BY-NC-SA 3.0 DE) Stefan Richtberg

Die Endgeschwindigkeit der Elektronen kann ebenfalls auf der Seite der Physik-Didaktik LMU München mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes bestimmt werden (siehe Abbildung 16).

Diese Physik-Didaktik LMU München-Seite bietet außerdem noch die Möglichkeit, bei der Berechnung der Endgeschwindigkeit die relativistischen Effekte zu berücksichtigen. Gerade bei den sehr massearmen Elektronen gibt es zum Teil erhebliche Abweichungen zum "klassischen" Ergebnis. Bei sehr großen Beschleunigungsspannungen muss daher relativistisch gerechnet werden.

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Weitere Informationen

• Die bei der Nutzung von Teilchenstrahlen zugrunde liegenden physikalischen Prozesse sind auf der folgenden Seite aufgeführt: Physik der Strahlentherapie

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