Die Fernsehröhre als Elektronenbeschleuniger
Mit elektrischen Spannungen zur Beschleunigung von Teilchen und Magnetfeldern zu deren Ablenkung haben wir alle wesentlichen Zutaten für eine Fernsehröhre beisammen.
In einer Fernsehröhre werden Elektronen mit Hilfe einer elektrischen Spannung auf Energien von mehreren zigtausend Elektronenvolt beschleunigt. Man kann die Intensität des Strahls variieren, was in unterschiedlicher Leuchtstärke auf der Mattscheibe sichtbar wird. Damit der Strahl jeden Punkt der Mattscheibe erreichen kann, kommen magnetische Felder zum Einsatz.
Für die Bewegungsenergie eines Teilchens der Masse m und Geschwindigkeit v gilt:
Die Energie, die ein Teilchen mit der Ladung q in einem elektrische Feld mit der Spannung U erfährt, beträgt:
Diese beiden Energien sind gleichzusetzen und nach der Geschwindigkeit aufzulösen. Das ergibt: