in een elektronenkanon worden elektronen van het oppervlak van een warmmetaalplaat gekookt. Ze verlaten de plaat met zeer kleine snelheden, en dan versnelt het elektrische veld ze naar de anode. Zie de leidraad
elektronenkanonnen
u kunt de snelheid van de elektronen berekenen door te denken aan de energieveranderingen in het systeem.
elk elektron heeft een lading van e coulombs, en het potentiaalverschil tussen de gloeidraad en de anode is V volt.
de energie die wordt overgedragen aan elke coulomb van lading is V Joule.
dus de energie die wordt overgedragen aan elektronen is eV joules.
de elektronen winnen kinetische energie op. In tegenstelling tot elektronen in een draad, hebben deze elektronen niets te raken, niets om energie op over te dragen, als ze naar de anode reizen. Dus elk elektron krijgt kinetische energie gelijk aan de hoeveelheid energie die elektrisch wordt overgedragen.
het elektron begint bij rust (dichtbij genoeg) zodat de gewonnen kinetische energie wordt gegeven door ½mv 2 waarbij m de massa en v De snelheid is.
dus we kunnen zeggen dat: ½mv 2 = eV
de massa van het elektron is m = 9 × 10-31 kg
de elektronische lading is e = 1,6 × 10-19 C
voor een elektronenkanon met een spanning tussen de kathode en de anode van V = 100V zal het elektron een snelheid hebben van ongeveer v = 6 × 106 m/s. (relativistische effecten zijn niet in aanmerking genomen.)
er zal geen versnelling meer zijn zodra de elektronen door de anode zijn gegaan.
een ruw model zou een verzameling knikkers zijn die langs een schuine plank tegen een muur aan de onderkant botsen, behalve een paar die een gat in de muur zouden kunnen raken en verder zouden gaan op de vlakke grond aan de andere kant van de muur. De helling komt overeen met het elektrische veld dat we in het pistool toepassen om de elektronen te versnellen. De vlakke grond komt overeen met het gebied voorbij de anode waar de elektronen met een constante snelheid doorgaan.
een TV-beeldbuis heeft net zo ‘ n pistool, om elektronen rechtstreeks op het scherm in de buis af te vuren. Daar maken de elektronen een lichtpuntje door een gloed op het scherm op te wekken, maar onderweg kunnen ze door magnetische velden uit een rechte lijn worden getrokken.
