Exercise:
Elektronen werden in einer dm langen Röhre mit .emeterpersecondsquared beschleunigt und anschliess in einen Speicherring gelenkt. Der Speicherring ist kein perfekter Kreis sondern besteht aus identischen geraden Abschnitten. Um die Teilchen im Speicherring zu halten müssen also Magnete sie jeweils um ang aus ihrer Flugbahn ablenken. Es wird angenommen dass das Magnetfeld innerhalb des Ablenkmagneten homogen sei. Relativistische Effekte können vernachlässigt werden. center tikzpicturelatex drawcolorred! fillred! -.----.---.--.--cycle; node at -. Ablenkmagnet; filldrawfillblue! drawblue! --.--. arc:-:. --cycle; draw ----; drawdashed- ---; drawdashed ---.; draw- -.-- -:; draw - arc ::.; draw - circle mm; draw -. circle mm; node at . Flugbahn ohne Ablenkung; node at .-. Flugbahn mit Ablenkung; nodecolorblue at .-. scriptsizealpha; drawcolorred- --.---.; nodecolorred at -. lcm; tikzpicture center abcliste abc Berechne die Spannung mit welcher die Elektronen beschleunigt wurden bevor sie in den Speicherring kamen. abc Berechne die Magnetfeldstärke um das Elektron jeweils wie angegeben um ang abzulenken. Erstelle eine Skizze aus der hervorgeht wie das Magnetfeld gerichtet sein muss. abcliste

Solution:
abcliste abc Die Kraft welche die Elektronen mit der angegebenen Beschleunigung erfahren beträgt: F ma .N Das elektrische Feld in welchem sie beschleunigt werden beträgt demnach: vec E fracFq .evoltpermeter Wenn dieses Feld auf einer Strecke von .m wirkt so beträgt die angelegte Beschleunigungsspannung: U vec E d .eV abc Die Elektronen haben nach der Beschleunigung eine Geschwindigkeit von v sqrtsa .emeterpersecond mit welcher sie in den Speicherring geschossen werden. Wenn der Ablenkmagnet dort eine Ausdehnung von cm hat so beträgt der Radius der Kreisbahn auf welcher die Elektronen ang zurücklegen müssen r fraclcosang .m. Die Magnetfeldstärke muss demnach B fracmvqr pq.T betragen. abcliste