Herleitung von Formeln zu dem Thema Schraubenbahn

  • Ich brauch dringend hilfe bei dem herleiten folgender Formeln:

    Zu dem Thema spezifischje Ladung von Elektronen nach Busch/Schraubenbahnen in einem homogenen Magnetfeld

    r=m*v*sin α/e*B m=Masse eines Elektrons

    hier sind die Geschwindigkeitskomponente vs=V*sin(alpha) für die Kreisbahn maßgebend und somit die Lorenzkraft F=e*B*vs=e*B*v*sin α
    die Lorenzkrafdt liefert die notwendige Zentripetalkraft,

    d.h. Fz=Fl

    somit ist dann m*v²/r=e*B*v*sin α

    aber wenn man dies jetzt nach r auflöst bekomme ich

    r=m*v/e*B*sin α und nicht r=m*v*sin α/e*B

    wo ist hier mein Fehler?

    Die 2. Formel:

    T=2Π*m/e*B

    hier ist die Umlaufdauer T unabhängig von der Bahngeschwindigkeit der Elektronen

    hier sind die 2Π=s, die Strecke und T ist abhängig von der Strecke

    und wenn man von der vorherigen (1.Formel) ausgeht, da T unbahängig von v ist T auch unabhängig von der Neigung des v-Vektors und somit sin(alspha) auch wegfällt

    Somit habe ich letzendlich T=2Π*m/e*B

    Ist meine Überlegung richtig?

    3.Formel:

    Ganghöhe H= 2Π*m*v*cosα/e*B

    H~m
    H~v
    H~ α

    den cos verwende ich hier, da ich nicht mehr den Vektor vs verwende sondern v

    und Die StreckePP'=H=vp*T -> s=v*t

    Eingesetzt H=v*(2Π*m/e*B)=v*2Π*m/e*B

    da H~cos α -> H=v*2Π*m*cos α/e*B

    Ist hier meine überlegung richtig?


    die 4. Formel

    ist die gleiche wie bei 3. nur

    Die Ganghöhe H ist eigentlich abhängig von α, doch für kleine α ist cos α≈0

    und somit ist H≈2Π**m*v/e*B

    Bei welchem Winkel ist der Fehler a) größer als 2% b)5%?

    5.Formel

    Anordnung (wie bei einer braunschen Röhre) fokosierende Wirkung
    Elektronen haben die gleiche Geschwindigkeit , aber verschiedene Geschwindigkeitskomponenten vs und deshhalb auch unterschiedliche Bahnradien, diese unterscheiden sich aber kaum in der Ganghöhe und treffen nach einem Umlauf wieder zusammen

    e/m=8Π*U/B²*H²

    die spezifische Ladung q=e/m

    Elektronengeschwingigkeitv~Beschleunigungsspannung U

    Wie leide ich diese Formel her?


    Ich hoffe das was ich geschrieben habe ist verständlich und ihr könnt mir weiter helfen.

    Liebe Grüße