Teilchenbeschleuniger Physik?

Berechne die Beschleunigungsspannung U längs der Strecke b, wenn die Prozonen der Maße m=1,67•10^-27 kg aus der Ruhe auf eine erste Endgeschwindingkeit von v=3•10^6 m/s beschleunigt werden sollen.

Och komme irgendwie auf keinen Ansatz, könnte mir vielleicht jemand erklären, was genau ich rechnen muss?

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Siebenschlae315
2 years ago

Um die Beschleunigungsspannung U längs der Strecke b zu berechnen, wenn die Protonen der Masse m=1,67•10^-27 kg aus der Ruhe auf eine erste Endgeschwindigkeit v=3•10^6 m/s beschleunigt werden sollen, müssen wir die Gleichung F=ma verwenden. F steht hier für die Kraft, m für die Masse und a für die Beschleunigung. Daher erhalten wir die Gleichung F = m•a. Wenn wir die Masse der Protonen m=1,67•10^-27 kg und die Endgeschwindigkeit v=3•10^6 m/s einsetzen, erhalten wir F = 1,67•10^-27 kg • (3•10^6 m/s) / b. Um die Beschleunigungsspannung U zu berechnen, müssen wir die Gleichung F = q•E verwenden. q steht hier für die Ladung der Protonen (q = 1,6•10^-19 C) und E für das elektrische Feld (E = U/b). Wenn wir die oben erhaltenen Werte für F, q und b einsetzen, erhalten wir U = (1,67•10^-27 kg • (3•10^6 m/s)) / (1,6•10^-19 C • b). Somit lässt sich die Beschleunigungsspannung U längs der Strecke b auf U = 8,05•10^7 V/m berechnen.

IsacMcKock
2 years ago

Zunächst mein Freund gibt es eine Formel, um Ruhe in Verhältnis mit der Beschleunigungsspannung zu setzten. Diese ist mir leider entfallen, jedoch ist die Lösung deiner Aufgabe ca. 28700*10^3 Elektronenvolt

Jedoch ist diese Aufgabe inkorrekt, da es um Elektronen nicht um Photonen geht, weil dann gilt Elektronen Energie = Elektr. Energie. In diesem Falle ist es eine Konstante

Mit freundlichen Grüße

Prof. McKock

PrinceOfAustria
2 years ago
Reply to  IsacMcKock

Ich bin immer wieder erstaunt über Ihr Wissen, Herr Professor.

Maxi170703
2 years ago

Elektrische Energie = Energie der Elektronen

Bist du sicher, dass die Aufgabe mit Photonen und nicht mit Elektronen ist? 😀

Maxi170703
2 years ago
Reply to  TheMichan

Sicher, dass es um Photonen geht?

Wechselfreund
2 years ago
Reply to  Maxi170703

Bist du sicher, dass die Aufgabe mit Photonen und nicht mit Elektronen ist? 😀

Vermute mal “Protonen” und Masse, nicht Maße,

Maxi170703
2 years ago
Reply to  Wechselfreund

Jap

Maxi170703
2 years ago

Ja, dann wieder wie in der Antwort, kinetische Energie der Protonen = Elektrische Energie. U ist dann die einzige Unbekannte in der Gleichung.

Maxi170703
2 years ago

Meinst du Protonen?

Maxi170703
2 years ago

Dann ergibt die Aufgabe meines Erachtens keinen Sinn. Photonen haben erstens keine Masse und bewegen sich zweitens mit Lichtgeschwindigkeit und haben drittens keine Ladung, sodass sie durch eine Spannung nicht beschleunigt werden können.