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Fadenstrahlrohr e/m Bestimmung

Allgemein

Das Fadenstrahlrohr enthält bei Unterdruck Wasserstoffmoleküle, die durch Stöße der Elektronen zum Leuchten angeregt werden. Zusammen mit den Helmholtzspulen dient es zur Ablenkung von Elektronenstrahlen in magnetischen Feldern, insbesondere zur Bestimmung der spezifischen Elektronenladung e/m.
Eine indirekt geheitzte Kathode von einer kegelförmigen Anode umgeben läßt Elektronen senkrecht nach oben austreten. Ein Wehnelt-Zylinder fokussiert den Elektronenstrahl.
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Bilder

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Versuchsaufbau

 

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Seitenansicht: Der Elektronenstrahl tritt senkrecht zum Spulenfeld aus.

 

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Ansicht von oben: Der Elektronenstrahl tritt unter variablem Winkel zum Spulenfeld aus.

 

Video

Durchführung

Material:

Fadenstrahlrohr auf Sockel (Sammlungsraum Schrank 45 Regal b)
Doppelmessgerät Strom/Spannung (Sammlungsraum  Schrank 45 Regal b)
Netzteil 24V/10 Ampere (Sammlungsraum Schrank 40)
Leybold Doppel-Netzteil 300 V  (Sammlungsraum Schrank 40)
Verbindungskabel (Hörsaal Vorbereitungsraum Kabelwagen)
 

Aufbau:

Heizung des Fadenstrahlrohres mit dem 6,3 Volt/5 Ampere-Ausgang des Leybold Netzgerätes verbinden. Anodenspannung polrichtig am 300 Volt-Ausgang anschließen. Wehnelt-Zylinder gegebenenfalls über den 20 Volt-Ausgang verbinden. 24 Volt-Netzteil über das Strommessgerät polrichtig an die Magnetfeld-Buchsen anschließen. Anodenspannung an das Spannungsmessgerät anschließen. Vor dem Einschalten sämtliche Drehregler auf Null stellen.



Durchführung:

Netzteil einschalten und die Beschleunigungsspannung auf 250 Volt einstellen. Den Spulenstrom hochfahren, bis der Elektronenstrahl auf eine geschlossene Kreisbahn abgelenkt wird. Den Glaskolben in der Halterung um seine Längsachse so drehen, dass der Elektronenstrahl senkrecht zum Magnetfeld austritt, andernfalls bewegen sich die Elektronen auf einer Spiralbahn.
 


Hinweise:

Maximal 300 Volt Anodenspannung einstellen. Etwa zwei Minuten Aufheitzzeit berücksichtigen. Nicht über lange Zeit mit angelegter Anodenspannung betreiben.

 

Dokumente

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#tags

E 63.3, Kraft auf Elektronenstrahl, magnetische Ablenkung, e/m

 

 

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