Fadenstrahlrohr

Das Fadenstrahlrohr



In einer Glaskugel, die etwas Wasserstoffgas enthält, befindet sich ein „Elektronenkanone", ein System, das einen gut gebündelten Elektronenstrahl erzeugt. Dieser Strahl ist sichtbar, weil die Elektronen die Gasmoleküle längs des Weges zum Leuchten anregen. Mit Hilfe eines Helmholtzspulenpaares kann ein homogenes Magnetfeld erzeugt werden, das die Glaskugel durchsetzt.


Dieses Computerprogramm simuliert die Bewegung von Elektronen innerhalb eines homogenen Magnetfeldes, indem Beschleunigung, Geschwindigkeit und Ort der Elektronen in kleinen Zeitschritten immer wieder neu berechnet werden.

Die Beschleunigungsspannung Ua, die magnetische Feldstärke B und der Winkel der Elektronenkanone  gegenüber der Vertikalen können variiert werden.
Außerdem kann die gesamte Anordnung um zwei Achsen gedreht werden, sodass die Lage des Elektronenstrahls im Raum erkennbar wird.
Für quantitative Auswertungen kann ein Koordinatensystem eingeblendet werden.  Die Skalenstriche stellen eine Zentimetereinteilung dar.

Das Programm liegt in zwei Versionen vor.

Die aktuelle Version 1 ist besonders für die Ermittlung der spezifischen Ladung e/m geeignet, da auch die Helmholtzspulen als Magentfelderzeuger thematisiert werden. Dadurch kommt diese Simulation dem Realexperiment nahe.


Download der Version 1 (e/m-Bestimmung): Programm "edm.exe" ( 0,7 MB )

Die Version 2 geht auf die Erzteugung desd Magnetfeldes nicht ein und ist daher eher geeignet, um die Bewegung von Elektronen im homogenen Magnetfeld zu untersuchen.

Download der Version 2 des Programms "Fadenstrahlrohr.exe" (0,6 MB)

 
 
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