Hall-Spannung und Elektronen im Magnetfeld
Wenn Elektronen senkrecht in ein Magnetfeld eintreten, passiert etwas Cooles: Sie fliegen auf einer perfekten Kreisbahn! Das liegt daran, dass die Lorentzkraft als Zentripetalkraft wirkt: B·e·v = m·v²/r.
Die Hall-Spannung entsteht, wenn Strom durch einen Leiter fließt, der in einem Magnetfeld liegt. Die Lorentzkraft drückt die Ladungsträger zur Seite, bis sich ein Gleichgewicht einstellt. Die Formel lautet: U = B·v·d.
Das Massenspektrometer nutzt diese Physik richtig clever aus! Mit einem Wiener Geschwindigkeitsfilter werden erst Teilchen mit bestimmter Geschwindigkeit aussortiert v=E/B. Dann fliegen sie auf Kreisbahnen, aus deren Radius man die Masse bestimmen kann.
💡 Praxistipp: Je stärker das Magnetfeld B, desto kleiner wird der Bahnradius r. Je schneller die Teilchen, desto größer wird r - das musst du für die Klausur draufhaben!