Simulation: Fadenstrahlrohr

Im Fadenstrahlrohr geschieht Folgendes: In einer «Elektronenkanone» werden Elektronen durch eine Beschleunigungsspannung \(U_\mathrm{B}\) auf die (Anfangs-)Geschwindigkeit gebracht. Dann treten die Elektronen senkrecht zu den Feldlinien in ein homogenes magnetisches Feld in der Mittelebene eines HELMHOLTZ-Spulenpaares mit dem Spulenradius \(R\) und der Windungszahl \(N\), durch das ein Strom der Stärke \(I_\mathrm{S}\) fliesst, ein. Darin bewegen sich die Elektronen auf einer Kreisbahn.

Der Betrag \(B\) der magnetischen Flussdichte in der Mittelebene der HELMHOLTZ-Spule lässt sich mit Hilfe der Beziehung \(B/I_\mathrm{S}=7.8\cdot10^{-4}\,\mathrm{T/A}\) aus dem Spulenstrom \(I_\mathrm{S}\) berechnen.

Heizspannung
UH
Beschleunigungsspannung
UB
Spulenstrom
IS
Position des Elektrons
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Quellen: