Wie lautet die Masse eines Elektrons?
Wenn ich damit rechnen will... ich brauche die Masse eines Elektrons für eine Aufgabe...
Wie lautet die Masse eines Elektrons bzw. welchen Wert muss ich nehmen (von Wikipedia)
5,485 799 090 70(16) · 10^(−4) [2] u
9,109 383 56(11) · 10^(−31) [3] kg
1 · me
0,510 998 9461(31) [4] MeV/(c^2)
und auf wie viele Nachkommastellen muss ich den Wert runden?
6 Antworten
Du kannst jede der drei Angaben verwenden - denn die unterschiedlichen Einheiten lassen sich ineinander umrechnen. Du sparst Dir aber die Umrechnung, wenn Du gleich die zur Aufgabe und/oder den anderen Angaben passende Einheit wählst.
Auch die Frage der sinnvollen Rundung hängt von der Aufgabe und von der Genauigkeit der anderen Angaben ab. Solange Du die Rechnungen an einen Taschenrechner delegieren kannst, kannst Du aber mit dem Runden auch bis zum Endergebnis warten.
Sämtliche Angaben sind richtig. Um zu wissen, welche da am besten geeignet ist, müsste ich allerdings wissen, wofür Du die Elektronen masse brauchst.
Ich nehme einmal an, dass Du sie relativ selten in kg brauchst, auch wenn natürlich das kg die SI-Basiseinheit ist.
Häufiger wirst Du sie in u brauchen können, etwa bei Interaktionen mit Atomkernen, bei denen Massenverhältnisse eine Rolle spielen.
Bei Beschleunigung in elektrischen Feldern (Beschleunigungsspannung in V) ist die Angabe in MeV/c² besonders nützlich, denn die kinetische Energie eines Elektrons in eV entspricht der Beschleunigungsspannung in V.
Wenn die klein im Vergleich zu - gerundet - 0,511MeV ist, kannst Du beispielsweise die Geschwindigkeit mit der Newton'schen Näherung berechnen:
γ = 1 + ϵ = 1/{1 – β²} ≈ 1 + ½β²
mit
β = v/c
ϵ = Eₖ/E₀
Eₖ kinetische Energie
E₀ = mc² Ruheenergie
Also wir haben in Chemie gelernt, dass die Masse (Elektron) so klein ist, dass wir sie ignorieren sollten. Weiß ja nicht, wie es bei euch ist ;).
Ignorieren kannst Du die Masse eines Elektrons immer nur im Vergleich mit der Masse eines Protons oder Neutrons bzw. eines Atomkerns, der ja aus mindestens einem Proton und ggf. auch Neutronen besteht.
Wenn Du z. B. die Geschwindigkeit eines Elektrons beim Auftreffen auf den Schirm einer Elektronenröhre ausrechnen willst, würdest Du damit Newton'sch auf ∞ und relativistisch auf c kommen.
In der Chemie kann man sie vielleicht ignorieren, aber nicht in der Physik.
Kommt drauf an nach welchem wert gefragt ist bzw welche maßeinheiten die anderen werte in deiner aufgabe haben. Ist da überall kg angegeben nimmst du kg. Ist es u dann nimmst du u.
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