From bc726c5cd546a2c3350db3a3858d5055003a4ea1 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Roger Wolf <roger.wolf@kit.edu> Date: Mon, 25 Nov 2024 10:52:51 +0100 Subject: [PATCH] update of documentation --- .../doc/Hinweise-Busch.md | 14 ++++++++++ .../doc/Hinweise-Fadenstrahlrohr.md | 27 +++++++++++++------ 2 files changed, 33 insertions(+), 8 deletions(-) diff --git a/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Busch.md b/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Busch.md index f7ae131..ce918b3 100644 --- a/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Busch.md +++ b/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Busch.md @@ -104,6 +104,20 @@ $$ Trägt man $I_{\mathrm{S}}^{2}$ gegen $U_{z}$ auf kann man $e/m_{\mathrm{e}}$ aus der Steigung sich ergebenden Geraden ableiten. +## Schaltplan für die Methode von Busch + +Einen Plan zur Beschaltung für die Methode von Busch ist in **Abbildung 3** gezeigt: + +--- + +<img src="../figures/BuschSchaltplan.png" width="1000" style="zoom:100%;" /> + +**Abbildung 3**: (Plan zur Beschaltung für die Methode von Busch) + +--- + +Im Bild oben links ist die Rückseite der Spule gezeigt, die die Oszillographenröhre umgibt. Die Verkabelung der Schaltbox unten rechts im Bild entspricht der Beschaltung der Ablenkplatten in $y$-Richtung. + ## Essentials Was Sie ab jetzt wissen sollten: diff --git a/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Fadenstrahlrohr.md b/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Fadenstrahlrohr.md index 22f1b68..0e8d5d2 100644 --- a/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Fadenstrahlrohr.md +++ b/Spezifische_Ladung_des_Elektrons/doc/Hinweise-Fadenstrahlrohr.md @@ -1,9 +1,6 @@ # Hinweise für den Versuch Spezifische Ladung des Elektrons - -## Fadenstrahlrohr - -### Elektronenstrahl im homogenen Magnetfeld +## Elektronenstrahl im homogenen Magnetfeld In einem homogenen Magnetfeld der Stärke $\vec{B}$ wird ein Elektron senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung durch die [Lorentzkraft](https://de.wikipedia.org/wiki/Lorentzkraft) abgelenkt, wie in **Abbildung 1** dargestellt: @@ -35,7 +32,7 @@ $$ $$ aus dem sich $e/m_{\mathrm{e}}$ als Steigung einer Ursprungsgeraden bestimmen lässt, wenn man auf der $x$-Achse $d^{2}$ und auf der $y$-Achse $8\hspace{0.05cm}U/B^{2}$ aufträgt. Dabei bezeichnet $d$ den Durchmesser der Kreisbahn. -### Magnetfeld einer langen Spule +## Magnetfeld einer langen Spule Das Magnetfeld einer langen Spule lässt sich mit Hilfe des [Ampèreschen Gesetzes](https://de.wikipedia.org/wiki/Amp%C3%A8resches_Gesetz#Magnetfeld_der_Spule) leicht berechnen: $$ @@ -60,7 +57,7 @@ $$ \end{equation*} $$ -### Magnetfeld im Inneren zweier Helmholtz-Spulen +## Magnetfeld im Inneren zweier Helmholtz-Spulen Unter der Bedingung, das der Abstand zwischen zwei [Helmholtz-Spulen](https://de.wikipedia.org/wiki/Helmholtz-Spule) $H_{1}$ und $H_{2}$ dem Radius $R$ der Spulen entspricht ist davon auszugehen, dass die **[Stärke des Magnetfelds $B(r)$ auf der radialen Symmetrieachse des Spulenpaares](https://de.wikipedia.org/wiki/Helmholtz-Spule#Berechnung_der_magnetischen_Flussdichte) besonders homogen** ist. Dabei bezeichnet $r$ den radialen Abstand von der Symmetrieachse der Spulen. In diesem Fall erwartet man in $r=0$, nach dem [Gesetz von Biot-Savart](https://de.wikipedia.org/wiki/Biot-Savart-Gesetz), die Feldstärke @@ -71,7 +68,7 @@ B(r=0) = \frac{8}{\sqrt{125}}\,\frac{\mu_{0}\,N\,I_{\mathrm{S}}}{R}. $$ Dieser Formel liegt die Annahme zugrunde, dass beide Spulen **in allen in Gleichung (3) auftretenden Parametern baugleich** sind. -### Hall-Effekt +## Hall-Effekt Wird ein stromdurchflossenes ausgedehntes Leiterstück senkrecht zur Stromdichte $\vec{j}$ von einem Magnetfeld $\vec{B}$ durchsetzt kommt es, durch die Wirkung der Lorentzkraft im Leiter, zur Ladungstrennung, wie in **Abbildung 3** gezeigt: @@ -79,7 +76,7 @@ Wird ein stromdurchflossenes ausgedehntes Leiterstück senkrecht zur Stromdichte <img src="../figures/HallEffekt.png" width="500" style="zoom:100%;" /> -**Abbildung 2**: (Mikroskopisches Modell des Hall-Effekts) +**Abbildung 3**: (Mikroskopisches Modell des Hall-Effekts) --- @@ -98,6 +95,20 @@ $$ wobei $n_{e}$ der Ladungsträgerdichte im Leiter und $b$ der Breite des Leiterstücks entsprechen, es gilt also $U_{\mathrm{H}}\propto B$. +## Schaltplan des Fadenstrahlrohrs + +Einen Plan zur Beschaltung des Fadenstrahlrohrs ist in **Abbildung 4** gezeigt: + +--- + +<img src="../figures/FadenstrahlrohrSchaltplan.png" width="1000" style="zoom:100%;" /> + +**Abbildung 4**: (Plan zur Beschaltung des Fadenstrahlrohrs) + +--- + +Dieser Plan schließt die Beschaltung eines Wehneltzylinders mit ein. Im Praktikum befinden sich zwei neuere Aufbauten ohne Wehneltzylinder. Für diese Aufbauten entfällt die entsprechende Beschaltung. + ## Essentials Was Sie ab jetzt wissen sollten: -- GitLab