Das Fadenstrahlrohr: Aufbau, Durchführung und Erklärungen

Fadenstrahlrohr - Wenn Elektronen Kreise ziehen

Stell dir vor, du könntest Elektronen beim Fliegen zusehen - genau das macht das Fadenstrahlrohr möglich! In einem Glaskolben wird mit Heiz- und Beschleunigungsspannung ein sichtbarer Elektronenstrahl erzeugt.

Die Helmholtz-Spulen um den Glaskolben herum erschaffen ein gleichmäßiges Magnetfeld. Ohne Magnetfeld fliegt der Strahl schnurstracks geradeaus. Doch sobald du das Magnetfeld anschaltest, passiert etwas Faszinierendes: Der Strahl wird abgelenkt und formt bei stärkerem Feld sogar einen perfekten Kreis!

Das Geheimnis dahinter ist die Lorentzkraft. Sie wirkt auf alle bewegten Teilchen im Magnetfeld und zwingt die Elektronen auf eine Kreisbahn. Je stärker das Magnetfeld, desto kleiner wird der Radius - ein wunderschönes Beispiel für Physik in Aktion.

Tipp: Wenn du den Glaskolben drehst, wird aus dem Kreis eine Spirale - probier's mal aus!

Durch geschickte Berechnungen kannst du aus diesem Experiment sogar die spezifische Ladung der Elektronen bestimmen. Mit der Formel $\frac{m}{e} = \frac{B^2 \cdot r^2}{2 \cdot U_B}$ und der bekannten Elementarladung findest du die Elektronenmasse heraus - ziemlich beeindruckend für so ein "einfaches" Experiment!