Linearelektronenbeschleuniger

[Zero_One]

Hallo ihr Profis

ich muss berechnen wie schnell ein Elektron ist nachtem es auf einem linearbeschleuniger 20 meter mit einer spannung von 10MV beschleunigt wurde und welchen Impuls es vorher hatte und nachher haben wird ?

der Impuls zu beginn ist vermutlich doch die ruhe energie die ja 511KeV betragen müsste. jedoch habe ich ein problem bei der fragestellung und kenne mich mit linearbeschleunigern nicht so gut aus. ist die angabe in metern nutzlos und man soll die aufgabe so vestehen das das elektron nach 20 Metern mit 10 MV beschleunigt wurde oder kann man das irgendwie aufteilem.

weiterhin habe ich schon so einen ähnlichen beitrag gelesen in dem Trueffelsau gefragt hatte wie schnell ein elektron werden würde wenn es mit 1600V beschleunigt würde.
und habe glücklicherweise gerade beim schreiben meinen nachrechenfehler bemerkt ?? ich hatte KeV und eV verrechnet da die beschleunigung mit 1600V ja nur 1,6 Kev und nicht 1600KeV entspricht also nur zu der frage wie man das dann zu rechnen hätte

freue mich auf lösungsvorschläge aber gebe zu das die frage fies gestellt ist bedankt euch bei meinem ProF

[Ingo_von_Borstel]

Moin,

ich muss berechnen wie schnell ein Elektron ist nachtem es auf
einem linearbeschleuniger 20 meter mit einer spannung von 10MV
beschleunigt wurde und welchen Impuls es vorher hatte und
nachher haben wird ?

Der Impuls vorher läßt sich nicht bestimmen, da nichts über die Anfangsbedingungen gesagt ist. Was Du gegeben hast ist die Energie, die dem Elektron zugeführt wird. Daraus läßt sich - unter der Annahme anfänglicher Ruhe - auch die Endgeschwindigkeit ausrechnen.

der Impuls zu beginn ist vermutlich doch die ruhe energie die
ja 511KeV betragen müsste.

Impuls ist Ruheenergie? Äpfel sind Birnen? Ich glaube, Du solltest Dir dringend noch 'mal die Bedeutung der Begriffe Energie und Impuls klar machen. Beides sind fundamentale physikalische Erhaltungsgrößen, die sich NICHT ineinander umrechnen lassen.

jedoch habe ich ein problem bei der
fragestellung und kenne mich mit linearbeschleunigern nicht so
gut aus. ist die angabe in metern nutzlos und man soll die
aufgabe so vestehen das das elektron nach 20 Metern mit 10 MV
beschleunigt wurde oder kann man das irgendwie aufteilem.

Über eine Strecke von 20m wurde das Elektron mit 10MV beschleunigt.

freue mich auf lösungsvorschläge aber gebe zu das die frage
fies gestellt ist bedankt euch bei meinem ProF

Bis auf eine fehlende Angabe zur Anfangsgeschwindigkeit ist die Aufgabe hervorragend gestellt und schon mit Oberstufenmitteln lösbar.

Darum: informiere Dich, wie man die (relativistische!) Energie eines Elektrons bei bekannter Geschwindigkeit ausrechnet. Setze diese Energie gleich der in der Aufgabe gegebenen, dem Elektron zugeführten elektrischen Feldenergie, löse das ganze zu v hin auf. Nimm dazu an, daß die Anfangsgeschwindigkeit Deines Elektrons Null ist. Wenn die Geschwindigkeit aus der Energiebetrachtung bekannt ist, kannst Du - wieder unter der Annahme, daß die Anfangsgeschwindigkeit und damit auch der Anfangsimpuls verschwindet, Dir den (relativistischen!) Impuls nach der Beschleunigung ausrechnen - fertig bist Du.

Gruß,
Ingo

PS: ich habe bewußt keine Formeln hingeschrieben, da ich glaube, daß Dir der Blick in eines Deiner empfohlenen Lehrwerke sehr gut tun würde. Die Annahme, daß der Grund für’s komplett fehlende Verständnis bei der Lehrkraft zu suchen wäre, ließ bei mir gleich ein paar Alarmglocken schrillen. Sorry.