Um die Physik der interstellaren Reise zu entwickeln, brauchen wir theoretische Grundlagen. Genauer: Uns interessiert die Bewegung eines Elektrons in einem homogenen konstanten Magnetfeld. Wir setzen voraus, dass Elektron habe eine Anfangsgeschwindigkeit ungleich null, deren Richtung nicht parallel zu den Feldlinien ist.
Elektrische und magnetische Felder beschleunigen unterschiedlich: Während ein homogenes konstantes elektrisches Feld auch ein ruhendes Elektron beschleunigen kann, ist dies bei homogenen konstanten magnetischen Feldern nicht der Fall.

Beginnen wir unsere Exkursion mit der Lorentz-Kraft F_L - keine Angst, wir wollen jeden Term Schritt für Schritt erklären.
(1a.01)
Die Lorentz-Kraft ist die Summe einer elektrischen Kraft,
_E = Q ,
und einer magnetischen Kraft,
_B = Q .
In unserem Falle ist Q die Ladung eines Elektrons,

(bitte verwechsle nicht die Elementarladung |e| und die Ladung e eines Elektrons); ist die elektrische Feldstärke, ist die Geschwindigkeit des Elektrons, ist der Vektor der magnetischen Induktion und ist das Vektorprodukt der Vektoren und .
Für die folgenden Abschnitte setzen wir:

Vielleicht war das zu viel auf einmal für dich, der hier zum ersten Mal etwas über das Vektorprodukt ließt. Um solche Komplikationen in Zukunft zu vermeiden, bringen wir im nächsten Abschnitt eine kleine Einführung in dieses Gebiet der Vektorrechnung.

startseite | über uns | kapitel eins | kapitel zwei | kapitel drei | thinkquest

Kapitel Eins