Messungen mit der Elektronenablenkröhre


Die Bewegung von geladenen Teilchen in elektrischen und magnetischen Feldern ist ein wichtiges Thema in diesem Kurs. Die Elektronenablenkröhre ermöglicht die Ablenkung eines Elektronenstrahls sowohl in einem elektrischen als auch in einem magnetischen Feld. Die Röhre benötigt eine Heizspannung von 6V, die man einem Netzgerät zur Versorgung von Röhren (NEVA, Phywe 250V) entnimmt. Die Beschleunigungsspannung von maximal 5kV liefert ein 6kV-Gerät von Leybold. (Bitte die Aufbauhinweise beachten!) Der Elektronenstrahl wird auf einem schräg zur Ausbreitungsrichtung gestellten Schirm sichtbar gemacht.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls kann durch ein homogenes Magnetfeld bewirkt werden, das mit einem zur Röhre passenden Helmholtzspulepaar erzeugt wird. Die magnetische Ablenkung hat eine Kreisbahn zur Folge. Schließt man an die Ablenlplatten der Röhre eine hochohmiges Voltmeter an, kann man auch den Hall-Effekt simulieren.
Alternativ kann der Elektronenstrahl mit den in der Röhre angebrachten Ablenlplatten abgelenkt werden. Dadurch entsteht eine Parabelbahn der Elektronen. Dazu muss unbedingt eine brummfreie Spannung verwendet werden.
Durch die Kombination von magnetischer und elektrostatischer Ablenkung kann man ein Geschwindigkeitsfilter für Elektronen simulieren. Das Geschwindigkeitsfilter geht auf Wilhelm Wien zurück und ist ein wesentlicher Bestandteil von Massenspektrographen. In diesem Falle sind die Wirkungen des elektrischen und des magnetischen Feldes entgegengerichtet. Nur Elektronen mit einer bestimmten Geschwindigkeit fliegen ohne Ablenkung durch das Feld.
Aufbauhinweise