Warum ist es sinnvoll bei der Erzeugung von Ionen für Teilchenbeschleuniger möglichst viele Elektronen zu entfernen?
Wollen Sie einen ersten Tipp?
Mit der Entfernung von Elektronen aus Atomen wird ihre elektrische Ladung verändert, sie werden ionisiert. Um so mehr Elektronen fehlen, um so größer ist die elektrische Ladung. Überlegen Sie welche Bedeutung die elektrische Ladung von Ionen für die Beschleunigung hat in einem elektrischen Feld hat!
Hier eine weitere Lösungshilfe:
Die Beschleunigung der Teilchen mit der Ladung q erfolgt über ein elektrisches Feld E durch die Kraft F mit:
.
Was bedeutet dies für die Beschleunigung von Teilchen im Bezug auf ihre elektrische Ladung q?
Sind Sie sicher, dass Sie es ausreichend selbst versucht haben?
Dies
ist die Lösung der Aufgabe:
Mehrfach positiv geladene Ionen erfahren in einem elektrischen Feld eine größere Kraft und damit eine stärkere Beschleunigung als einfach geladene Ionen. Ihr Energiezuwachs ist größer. Deswegen ist es sinnvoll möglichst viele Elektronen abzutrennen.