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Elektronenbeugung

Allgemein

Ein Versuch zum Nachweis der Wellennatur der Elektronen. In der Röhre werden Elektronen von einer Glühkathode emittiert, über ein elektronenoptisches System beschleunigt und durchdringen dann eine dünne Folie aus polykristallinem Graphit. Am Raumgitter der Graphit-Atome werden die Elektronen gebeugt und treffen am Ende der Röhre, 135 mm vom Beugungsgitter entfernt, auf einen Fluoreszenzschirm, wo sie ein Beugungsbild aus konzentrischen Ringen erzeugen. Der zentrale, ungebeugte Strahl wird durch einen Aufkleber abgeblendet. Mit zunehmender Beschleunigungsspannung nimmt der Durchmesser der Beugungsringe ab.

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Bilder

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Versuchsaufbau

 

 

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Video

Durchführung

Material:

Elektronenbeugungsröhre Neue Form (Sammlungsraum Schrank 31 Regal a)
alternativ Elektronenbeugungsröhre Alte Form (Sammlungsraum Schrank 45 Regal b)
Röhrenständer (Sammlungsraum Schrank 45 Regal b)
HV-Netzteil (Sammlungsraum Schrank 40 Regal b/c)
Verbindungskabel (Hörsaal Vorbereitungsraum Kabelwagen)

 

Aufbau:

Die Röhre in den Ständer einsetzen und sichern. Den Pluspol des Netzteils erden und mit dem Anodenanschluß verbinden. Bei der neuen Röhre die Buchsen C (Kathodenkappe) und X (Fokusierelektrode) mit dem Minuspol des Netzteils verbinden und die Heizung am rückseitig ausgeführten Spannungsausgang anschließen. Die Anodenspannung erhöhen bis ein Leuchtpunkt zu sehen ist. Mit dem beigelegten Justiermagneten den Elektronenstrahl wenn nötig zentrieren. Dazu den Magneten auf den Röhrenhals aufklemmen und drehen.



Durchführung:

Die Anodenspannung am Potentiometer des Netzteils variieren und das Beugungsbild beobachten.

Hinweise:

Die Elektronenbeugungsröhre nur mit Hochspannungen bis 5 kV betreiben, über 5 kV wird Röntgenstrahlung erzeugt.  Die Beschaltung der Elektronenbeugungsröhre mit Anode auf Erdpotential erfordert eine hochspannungsfeste Spannungsquelle für die Kathodenheizung, deshalb das Hochspannungs-Netzgerät 10 kV verwenden und über dessen rückseitigen Spannungsausgang die Heizung der Röhre beschalten. Bei der neuen Röhre die Buchsen C (Kathodenkappe) und X (Fokusierelektrode) mit dem Minuspol verbinden.

Technische Daten der Röhre:
 
Heizspannung: 6-6,5 V~ (empfohlen: 6,3 V~) 
Heizstrom: ca. 1,5 A bei 6,3 V
Anodenspannung: 2,5-5 kV               
Abstand Kristall-Leuchtschirm: 135 mm
Druck: <10-6 hPa
Durchmesser:  90 mm                           
Gesamtlänge: 270 mm                                                             
Glühkathode: direkt geheizt                            
Netzebenenabstände in Graphit: 123 pm, 213 pm
 

 

Dokumente

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#tags

H 34.1, Beugung, Debeye-Scherer, Elektronen, Elektronenbeugung
 

 

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