Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum: 09.05.05

Titel:

e/m - Bestimmung


unilogo.gof
Versuchsnr.: 05

Namen: Ruben Pallesche

Gruppe: C

DP Physik

 
Versuchsaufbauten
mit Parametern
Das verwendete Material:
  • Helmholtzspule
  • Netzgeräte   
  • Vielfachmessgerät (analog)


                                                                   

Geräte
mit Firmenangabe
Labornetzgerät   EA - 3020 S, Stab. Netzgerät (NEVA), Vielfachmessgerät (Leybold)
Durchführung In der fast luftleeren Röhre befindet sich eine Elektronenkanone, ähnlich wie in einem alten Fernseher. Sie wird mit einer Beschleunigungsspannung von 200 V betrieben. 

Ist kein Magnetfeld vorhanden, erkennen wir einen geradlinig verlaufenden, bläulich leuchtenden Strahl. Das Leuchten wird dadurch hervorgerufen, dass sich in der Röhre ein H2-Gas befindet, dessen Moleküle von den Elektronen ähnlich wie in einer Glimmlampe zum Leuchten angeregt werden.

Ziel des Versuches ist es, die Elektronenmasse zu berechnen. Kennt man das Verhältnis e/m und kennt man z.B. aus dem Millikanversuch die Elektronenladung, kann man leicht die Masse bestimmen. Dazu wird mit den Helmholtzspulen ein Magnetfeld erzeugt, welches im nötigen Bereich hinreichend homogen ist. Der aus der Glühkathode kommende Elektronenstrahl beschreibt bei hinreichend großem Magnetfeld eine Kreisbahn. Aus dem Gleichsetzen der bekannten Formeln (Lorentzkraft und Zentripetalkraft) kann man nun das Verhältnis e/m bestimmen, dazu muss der Radius der Kreisbahn abgelesen werden.  
Resultate
möglichst quantitative
Das Verhältnis e/m bzw. die Elektronenmasse.
Bemerkungen
&
Tricks
Mit zwei Stabmagneten kann man zum Beispiel noch die magnetische Flasche demonstrieren. Vor Beginn des Versuches muss man für hinreichende Dunkelheit sorgen, da man sonst unter Umständen das Gerät für defekt hält, da man den Elektronenstrahl nicht sieht.
Literatur Dorn - Bader (S. 216 ff)