In diesem Blogbeitrag wird dir einfach und schnell erklärt, was es mit dem Wien´schen Filter auf sich hat, welche Größen berechnet werden können und welche Herleitungen du eventuell in der Physik Klausur benötigst. Mal wieder stehst du kurz vor der nächsten Klausur und hast Schwierigkeiten beim Physik lernen, beziehungsweise deine Motivation lässt nach, weil du das Thema „Der Wien´sche Filter“ sowieso nicht verstehst? Falls ja, dann pass gut auf denn du bist hier genau richtig!
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Zu Beginn die 3 wichtigsten Fakten zum Wien´schen Filter
Diese 3 Fakten solltest du dir unbedingt merken
- Der Wien´sche Filter ist ein Geschwindigkeitsfilter, das bedeutet, nur geladene Teilchen mit einer bestimmten Geschwindigkeit passieren den Filter. Die restlichen Teilchen passieren den Filter nicht.
- Die Geschwindigkeit v, welche zum Passieren notwendig ist kann berechnet werden und hängt vom elektrischen Feld und dem Magnetfeld. Die Formel hierfür findest du weiter unten.
- Den Wien´schen Filter nutzt man also um Teilchen mit einer bestimmten Geschwindigkeit v herauszufiltern.
Du möchtest wissen, warum der Wien’sche Filter so heißt? Das kannst du hier nachlesen.
Die Herleitung der Formel
Erfahre wie die Formel lautet
Wir beginnen mit der Herleitung für die Formel. Mit folgender Formel kann man die Geschwindigkeit v der geladenen Teilchen berechnen. Da die beiden Kräfte in entgegengesetzte Richtung wirken, heben sie sich auf. Wir stellen also die Formel der Lorentzkraft mit der Formel der elektrischen Feldkraft gleich.
Die wichtigste Skizze zum Wien´schen Filter
Nutze diese Skizze zum besseren Verständnis
Nun kommen wir zu der Skizze. Diese solltest du dir gut merken, da dir das Physik lernen dadurch einfacher fallen wird.
In der Skizze erkennst du den Plattenkondensator und dazwischen das Magnetfeld. Das Magnetfeld entsteht, da sich Ladungen im Magnetfeld bewegen. Alle geladenen Teilchen mit der passenden Geschwindigkeit v laufen gerade durch den Kondensator durch, da sich die Kräfte bei dieser Geschwindigkeit aufheben. Langsamere oder schnellere Teilchen, werden entweder nach oben oder nach unten abgelenkt.
Hier findest du die 3 wichtigsten Fakten zusammengefasst
- Nur geladene Teilchen mit der passenden Geschwindigkeit v passieren einen Wien´schen Filter
- Diese Geschwindigkeit kann mit der Formel v = E/B berechnet werden
- Besitzen die geladenen Teilchen eine andere Geschwindigkeit, so werden diese nach oben oder nach unten abgelenkt, da sich die Kräfte nicht ausgleichen (siehe Skizze)
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