Webseite mit Material der Physik Klasse 13 2021-2022

GK Physik Q3 Woche 05

Ziele

• Wiederholung Feldbegriff
• Wiederholung Vektoren
• Elektronen im elektrischen Feld
  • Kraftwirkung sprachlich beschreiben
  • Kraftwirkung mathematisch beschreiben
  • Anwendungsgebiete nennen und Funktionsprinzipien beschreiben
• Elektronen im Magnetfeld
  • Kraftwirkung sprachlich beschreiben
  • Kraftwirkung mathematisch beschreiben
  • Anwendungsgebiete nennen und Funktionsprinzipienbeschreiben
• Verstehen, dass Energie quantisiert ist
  • Aufbau des Millikan-Versuch beschreiben
  • Ablauf des Millikan-Versuch beschreiben
  • Schlussfolgerungen aus dem M-V nachvollziehen

Inhalte

Klasuraufgaben zur Übung

Wienscher Geschwindigkeitsfilter

1. Erarbeiten Sie sich aus dem Lehrbuch die Funktionsweise des Wienschen Geschwindigkeitsfilters. Erstellen Sie dazu eine Skizze und notieren sich in Stichpunkten die wichtigsten Zusammenhänge.
2. Erläutern Sie, weshalb das Kräftegleichgweicht $FL = F{el}$ herrscht.
3. Begründen Sie, weshalb dieser Geschwindigkeitsfilter wichtig für die Massenspektroskopie ist.

Musterlösung mit Feedback

Aufgaben

Fokus Physik SII: S. 147 Nr. 3

Lösung a

Skizze...

Geg:

$v = 1,75 \cdot 10^{6} m/s$

$B = 1,2 T$

$q = 1,602 \cdot 10^{-19} C$

$m = 9,109 \cdot 10^{-31} kg$

Ges:

r

Lös:

$r=\frac{m \cdot v}{q \cdot B}$

$r=\frac{9,109 \cdot 10^{-31} kg \cdot 1,75 \cdot 10^{6} m/s}{1,602 \cdot 10^{-19} C \cdot 1,2 T}$

$r=\frac{9,109 \cdot 10^{-31} \cdot 1,75 \cdot 10^{6}}{1,602 \cdot 10^{-19} \cdot 1,2 } \frac{kg m m A}{s A s N}$

$r=\frac{9,109 \cdot 1,75 \cdot 10^{-25}}{1,602 \cdot 1,2 \cdot 10^{-19}} \frac{kg ~ m^2 ~ A ~ s^2} {s^2 ~ A ~ kg ~ m}$

$r=\frac{15,941}{1,922} \cdot 10^{-6} ~ m$

$r = 8,294 \cdot 10^{-6} ~ m$

Antw:

Der Radius eines Elektrons unter den gegebenen Umständen wäre rund 8μm.