Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Versuche/Wien-Filter: Unterschied zwischen den Versionen
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Anwendung finder der Wienfilter zum Beispiel in Massenspektrometern oder Teilchenbeschleunigern, wo er genutzt wird um verschiedene Massen | Anwendung finder der Wienfilter zum Beispiel in Massenspektrometern oder Teilchenbeschleunigern, wo er genutzt wird um verschiedene Massen der Geschwindigkeiten aus einem Teilchenstrahl herrauszufiltern. | ||
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Wie in der Abbildung | Wie in der Abbildung gezeigt, besteht der Wien Filter grundlegend aus einem [[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Magnetfeld|magnetischem Feld]] <math>\overrightarrow{B}</math> welches hier vom Beobachter weg verläuft, einem [[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Elektrisches Feld|elektrischen Feld]] <math>\overrightarrow{E}</math>, dass von Plus nach Minus also in deisem Fall von Oben nach Unten verläuft, sowie einer Lochblende als Ausgang. | ||
Kommt ein | Kommt ein Teilchen von links in den Filter, wird es bei einer Geschwindigkeit von <math>v \neq v_0</math> aufgrund der Lorenzkraft nach oben oder unten abgelenkt und kommt nicht mehr durch die Lochblende. Es kommen also nur Teilchen mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch den Filter. | ||
Die | Die Ablenkungsrichtung kann anhand der [[Abitur Physik am Gymnasium Trittau/Kraft im Magnetfeld|Drei Finger Regel]] ermittelt werden. | ||
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Aktuelle Version vom 27. Februar 2024, 11:03 Uhr
Funktion und Anwendung
Der Wien- oder Geschwindigkeitsfilter ist mithilfe von einem elektrischem und magnetischem Feld in der Lage Teilchen welche einee bestimmte Geschwindigkeit haben aus einer Ionen- oder Elektronenqelle herrauszufiltern.
Anwendung finder der Wienfilter zum Beispiel in Massenspektrometern oder Teilchenbeschleunigern, wo er genutzt wird um verschiedene Massen der Geschwindigkeiten aus einem Teilchenstrahl herrauszufiltern.
Erklärung
Wie in der Abbildung gezeigt, besteht der Wien Filter grundlegend aus einem magnetischem Feld welches hier vom Beobachter weg verläuft, einem elektrischen Feld , dass von Plus nach Minus also in deisem Fall von Oben nach Unten verläuft, sowie einer Lochblende als Ausgang.
Kommt ein Teilchen von links in den Filter, wird es bei einer Geschwindigkeit von aufgrund der Lorenzkraft nach oben oder unten abgelenkt und kommt nicht mehr durch die Lochblende. Es kommen also nur Teilchen mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch den Filter.
Die Ablenkungsrichtung kann anhand der Drei Finger Regel ermittelt werden.
Formeln
Die Durchlassgeschwindigkeit lässt sich von ableiten und lautet daher: