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Geschwindigkeitsfilter - Abitur Physik

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 Geschwindigkeitsfilter - Abitur Physik Suche Was ist Abi-Physik?Themen1 Mechanik   Gleichförmige Bewegung Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Gleichförmige Kreisbewegung Senkrechter Wurf Waagerechter Wurf Schräger Wurf 2 Das elektrische Feld   Elektrische Ladung Leiter / Isolator Coulombkraft Influenz / dielektrische Polarisation Elektroskop Elektrische Felder I Elektrische Felder II Faradayscher Käfig Braunsche Röhre Kondensator Millikan Versuch 3 Das Magnetfeld Dauer- und Elektromagnete Homogenes Magnetfeld Magnetische Flussdichte Lorentzkraft Masse und die spezifische Ladung eines Elektrons Hall-Effekt Geschwindigkeitsfilter Massenspektrometer 4 Schwingungen   Harmonische Schwingung Gedämpfte Schwingung 5 Wellen   Lichtmodelle Grundlegende Eigenschaften Phasenverschiebung / Gangunterschied Kohärenz Interferenz Stehende Welle Schwebung Reflexion am festen / losen Ende Beugung am Einzelspalt Interferenz am Doppelspalt Optisches Gitter 6 Quantenmechanik   Photoeffekt Energie, Masse und Impuls von Photonen Röntgenstrahlung Bragg-Gleichung Compton-Effekt 7 Kernphysik   Atomaufbau Ionisierende Strahlung Alphastrahlung Betastrahlung Gammastrahlung 8 Astronomie   Newton'sches Gravitationsgesetz Gravitationsfelder I Gravitationsfelder II Kosmische Geschwindigkeiten Satellitenbahnen Keplersche Gesetze BücherAbituraufgabenPhysik Rechner BetaMaterialienPeriodensystem Wir empfehlen die einwöchigen Intensivkurse fürs Mathe Abitur von abiturma Abi-Physik supporten geht ganz leicht. Einfach über diesen Link bei Amazon shoppen (ohne Einfluss auf die Bestellung). Gerne auch als Lesezeichen speichern. Empfohlener Taschenrechner: Casio FX-991DE X ClassWiz Geschwindigkeitsfilter zurückblättern:vorwärtsblättern:Hall-EffektMassenspektrometer Einleitung Einen Geschwindigkeitsfilter passieren nur elektrisch geladene Teilchen, die eine bestimmte Geschwindigkeit haben. Alle anderen Teilchen werden von einem elektrischen und einem magnetischem Feld so abgelenkt, dass sie im Filter "hängenbleiben". Man kann moreover mit einem Geschwindigkeitsfilter alle Teilchen herauszufiltern, die nicht die gewünschte Geschwindigkeit besitzen. Außerdem kann man mit ihm auch die Geschwindigkeit von geladenen Teilchen bestimmen. Häufig wird ein Geschwindigkeitsfilter zusammen mit einem Massenspektrometer verwendet. Aufbau und Funktionsweise Geladene Teilchen, die in den Filter geschossen werden, bewegen sich durch einen Plattenkondensator, welcher innerhalb eines homogenen Magnetfeldes liegt. Dabei verlaufen die Feldlinien des elektrischen und magnetischen Feldes senkrecht zueinander. Wenn in der Simulation (s.u.) negativ geladene Teilchen von links kommen, werden sie vom elektrischen Feld nach oben abgelenkt, von der Lorentzkraft nach unten. Sind beide Kräfte gleich groß, ist die Gesamtkraft Null und die Teilchen fliegen geradeaus. Da die Lorentzkraft proportional zur Geschwindigkeit ist, bleiben nur Teilchen einer bestimmten Geschwindigkeit im Filter auf einer geradlinigen Bahn, alle anderen Teilchen werden abgelenkt und lassen sich durch eine Blende am Ausgang abfangen. Simulation Lade Animation... (0%) ResetStart  \( E = \) -1 \(   \frac{V}{m} \)  \( B = \) -1 \(   mT\) Berechnungen Die Formeln der beiden auftretenden Kräfte lauten: Lorentzkraft: \( F_\mathrm{L} = q \cdot v \cdot B \) Elektrische Feldkraft: \( F_\mathrm{El} = q \cdot E \) \( q \) = Ladung \( v \) = Geschwindigkeit \( B \) = Magnetische Flussdichte \( E \) = Elektrische Feldstärke Die Lorentzkraft und die elektrische Feldkraft wirken in engegengesetzte Richtungen. Sind beide Kräfte gleich groß, ist die Gesamtkraft Null und die Teilchen werden nicht abgelenkt, sondern fliegen geradeaus. \begin{aligned} F_\mathrm{El} & = F_\mathrm{L} \\ \cancel q \cdot E & = \cancel q \cdot v \cdot B \\ \end{aligned} Die Geschwindigkeit dieser Teilchen kann durch umstellen nach \( v \) bestimmt werden. $$ v = \dfrac{E}{B} $$ Man kann nun die Felder so einstellen, dass nur Teilchen einer bestimmten Geschwindigkeit den Filter passieren können. Quellen Wikipedia: Artikel über "Geschwindigkeitsfilter" Literatur Dorn/Bader Physik - Sekundarstufe II, S. 50 ff., 53 zurückblättern:vorwärtsblättern:Hall-EffektMassenspektrometerEnglish version: Article well-nigh "Wien Filter" Feedback Haben Sie Fragen zu diesem Thema oder einen Fehler im Artikel gefunden? Geben Sie Feedback... Unterstützung Ihnen gefällt dieses Lernportal?Dann unterstützen Sie uns :) Name (optional) Email (optional) Spamschutz = Daten werden gesendet Abi-Physik © 2018, Partner: Abi-Mathe, Abi-Chemie, English website: College Physics Datenschutz Impressum