Verständnisfrage < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Es sollen Elektronen verglichen werden, die verschiedene Beschleunigungsspannungen durchlaufen haben: U1=1v, U2=1kv, U3=1MV.
Hinweis: Bei Spannungen über 2,5 kV ist relativistisch zu rechen.
a) berechnen Sie für die verschiedenen Spannungen jeweils die kinetische Energie und die Gesamtenergie eines Elektron in eV.
b) Berechnen Sie für jede Spannung jweils die Geschwindigkeit der Elektronen. |
Hallo,
ich grübel gerade über der Aufgabe.
a)
Die kinetische Energie bei den ersten Spannungen ist ja einfaach [mm] E_{pot}=E_{kin}, [/mm] also [mm] E_{kin}=e*U
[/mm]
Muss ich aber hier auch einfach die Ruheenergie addieren? [mm] (m*c^2)
[/mm]
Bei der Spannung, welche relativistisch zu berechnen ist, kann ich hier auch einfach [mm] E_{pot}=E_{kin} [/mm] setzen, und dann die Ruheenergie addieren?
Muss man also in beiden Fällen die Ruhemasse addieren und nur wenn man relativistisch rechnet? Weil bevor wir Relativitätstheorie gemacht haben, haben wir auch nie die Ruheenergie addiert, obwohl in den Aufgaben nicht ausdrücklich kinetische Energie stand.
b) hab ich quasi schon hier im Forum gelöst.
[mm] e*U=1/2*m*v^2 [/mm] bzw. [mm] e*U=1/\wurzel{1-v^2/c^2}*m*c^2-m*c^2
[/mm]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:03 Do 15.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
die kin Energie ist immer einfach e*U, nur die "Umrechnung" in v ist rel. und nicht rel. verschieden.
Zur Gesamtenergie kommt immer noch die Ruheenergie also [mm] m_0c^2 [/mm] hinzu, (allerdings rechnet man die nicht relativistisch eigentlich nicht dazu, vielleicht vermerkst du das bei de Aufgabenlösung.)
b ist so richtig. (man kann alles nach der zweiten Formel rechnen, sie stimmt auch nicht rel. ist nur mühsamer zu rechen, aber vielleicht machst dus einmal beides zu rechnen, um zu sehen, dass das klassische für kleine Energien mit dem rel. übereinstimmt.)
Gruss leduart
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